A diferença de custo de propriedade entre um carro a hidrogênio e um EV

A transição dos combustíveis fósseis e do transporte movido a gasolina está em andamento há mais de uma década, e os veículos elétricos (VEs) são de longe a opção mais popular. Embora a demanda continue a crescer com os VEs agora respondendo por oito por cento do mercado automotivo geral, esses carros movidos a bateria não são a única opção além da gasolina. O hidrogênio é outra alternativa que vale a pena considerar, um combustível que gera energia enquanto emite apenas água como subproduto em vez do dióxido de carbono prejudicial. Mas a verdadeira questão é se essa tecnologia é ou não financeiramente viável em comparação aos VEs comuns.

O apelo inicial dos veículos com célula de combustível de hidrogênio (FCVs) está em seus tempos rápidos de reabastecimento e longas autonomias de direção, próximas às dos carros tradicionais movidos a gasolina. No entanto, os EVs ganharam popularidade rapidamente devido à sua infraestrutura de carregamento em expansão e à redução dos custos de longo prazo. Entender as implicações de custo de possuir um carro a hidrogênio em vez de um EV envolve dar uma olhada não apenas no preço de compra inicial, mas também nas despesas de longo prazo, como abastecimento, manutenção e disponibilidade de infraestrutura.

Custos de compra inicial: veículos a hidrogênio vs. elétricos

Comparação de preços de carros movidos a hidrogênio e veículos elétricos

O Toyota Mirai 2024 continua sendo o único veículo movido a hidrogênio totalmente novo ainda sendo fabricado e vendido nos EUA, com um preço inicial de US$ 50.190. Embora o mercado de hidrogênio tenha diminuído aqui nos Estados Unidos, o Hyundai Nexo 2023 continua disponível para compra por US$ 60.135. Enquanto isso, o Honda Clarity Fuel Cell, antes um concorrente neste espaço, foi descontinuado, deixando opções limitadas para consumidores interessados ​​em veículos movidos a hidrogênio. Em suma, não há muitas opções de hidrogênio no mercado hoje.

Por outro lado, o segmento EV oferece significativamente mais opções em uma ampla gama de preços. O Nissan Leaf 2025, por exemplo, começa em apenas US$ 28.140, tornando-o um ponto de entrada acessível para muitos clientes. Além de modelos acessíveis como este, marcas de luxo como BMW, Audi e Mercedes fizeram seu nome no espaço EV com acordos de leasing atraentes, tornando-os mais acessíveis do que nunca.

Disponibilidade e fatores de mercado que influenciam os custos

A disponibilidade limitada de veículos a hidrogênio influencia significativamente seus custos mais altos. Com apenas alguns modelos como o Toyota Mirai e o Hyundai Nexo no mercado, os volumes de produção são baixos, levando a custos de fabricação mais altos que são repassados ​​ao consumidor. A descontinuação de modelos como o Honda Clarity Fuel Cell ressalta ainda mais os desafios enfrentados pelos carros a hidrogênio, já que as montadoras lutam para justificar os custos de produção e marketing de veículos para esse segmento de nicho.

Como o segmento de EV continua a crescer, ele se beneficia da rápida expansão da infraestrutura e do aumento da concorrência entre os fabricantes, o que reduz os custos. O vasto número de modelos de EV disponíveis hoje, desde opções econômicas como o Nissan Leaf até veículos de luxo de ponta, resultou em melhores preços. Levando isso um passo adiante, a ampla disponibilidade de estações de recarga e incentivos governamentais tornaram os EVs mais atraentes para o público em geral.

Custos de abastecimento ao longo do tempo: combustível de hidrogênio vs. carregamento de veículos elétricos

Preços e disponibilidade de combustível de hidrogênio

Reabastecer um veículo movido a hidrogênio como o Toyota Mirai vem com um conjunto único de desafios e custos. O preço do combustível de hidrogênio nos EUA é de aproximadamente US$ 36 por quilograma (kg), e o Mirai requer cerca de 5,6 kg para um tanque cheio, elevando o custo para cerca de US$ 200 por abastecimento. Com seu alcance de 402 milhas, isso se traduz em um custo por milha de apenas cerca de US$ 0,50, o que é significativamente mais alto do que veículos tradicionais a gasolina ou elétricos.

Além disso, a infraestrutura de reabastecimento de hidrogênio é atualmente limitada, com todos os postos localizados na Califórnia, e um número relativamente pequeno deles está atualmente em operação. No entanto, mesmo dentro da Califórnia, o reabastecimento pode ser inconveniente, pois os postos geralmente estão concentrados em áreas específicas, deixando grandes áreas onde o acesso é limitado, se não impossível. Isso não apenas dificulta o reabastecimento para proprietários de carros movidos a hidrogênio fora da Califórnia, mas também aumenta o custo devido ao número limitado de fornecedores.

Custos de eletricidade e opções de carregamento doméstico

Os veículos elétricos, por outro lado, se beneficiam da crescente rede de estações de recarga em todo o país, sem mencionar a eletricidade em casa. O custo de recarga de um VE é muito menor do que reabastecer um carro a hidrogênio, com o custo médio da eletricidade nos EUA oscilando em torno de US$ 0,13 a US$ 0,16 por quilowatt-hora (kWh) para recarga em casa. Por exemplo, carregar totalmente um Tesla Model 3 com uma bateria de 57,5 ​​kWh custa cerca de US$ 7,48 a US$ 9,20, o que é significativamente mais barato por milha do que o combustível de hidrogênio. Além disso, a conveniência do carregamento em casa permite que os proprietários de VE aproveitem as tarifas de eletricidade fora do pico, reduzindo ainda mais os custos e tornando as operações diárias mais acessíveis.

A crescente construção de estações de carregamento públicas também aumenta a conveniência de possuir um EV. Muitos estados estão investindo na expansão de sua infraestrutura de carregamento, e os incentivos federais aceleraram o desenvolvimento de redes de carregamento rápido. Esses avanços, juntamente com a capacidade de carregar em casa, fornecem aos proprietários de EV flexibilidade e economia de custos que os veículos a hidrogênio atualmente não conseguem igualar.

Despesas de manutenção e reparo

Longevidade e durabilidade das células de combustível de hidrogênio

A manutenção de carros a hidrogênio é relativamente semelhante à dos EVs, pois eles usam a mesma maioria de peças relacionadas à propulsão elétrica, mas há algumas diferenças importantes. A maior diferença é que os carros a hidrogênio têm tanques de combustível e células de combustível que devem ser inspecionados e mantidos ocasionalmente para garantir que não haja problemas e que tudo continue operando com eficiência. No entanto, os veículos a hidrogênio não têm baterias grandes e pesadas como os EVs, o que pode simplificar alguns aspectos da manutenção. Dito isso, como os veículos a hidrogênio ainda são relativamente raros, encontrar centros de serviço com a experiência e o equipamento para lidar com a manutenção das células de combustível pode ser desafiador e potencialmente mais caro.

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Manutenção de rotina e reparos para veículos elétricos

Os EVs são frequentemente elogiados por seus baixos requisitos de manutenção, em grande parte devido à simplicidade de seus trens de força e à ausência de muitas peças móveis encontradas em veículos com motor de combustão interna (ICE). Uma das preocupações mais significativas para potenciais proprietários de EVs é a longevidade da bateria. No entanto, estudos e dados do mundo real mostram que as baterias de EVs se degradam muito menos do que o previsto. Por exemplo, as baterias da Tesla demonstraram reter cerca de 85 a 88 por cento de sua capacidade, mesmo após 200.000 milhas, dissipando o mito de que as baterias de EVs perdem rapidamente sua eficácia. Essa longa duração da bateria reduz a necessidade de substituições caras e contribui para a economia geral de custos associada à propriedade de EVs.

O ponto principal é que tanto os carros a hidrogênio quanto os EVs exigem manutenção de rotina mínima. Não há trocas de óleo, correias dentadas ou sistemas de escapamento para se preocupar, o que elimina muitas das despesas regulares associadas aos veículos movidos a gasolina. Este é um dos principais benefícios da propriedade de longo prazo de veículos com combustível alternativo, como EVs ou carros a hidrogênio, compensando seus custos iniciais em comparação com os veículos ICE ao longo dos anos.

Fatores de infraestrutura e conveniência

Disponibilidade de estações de reabastecimento de hidrogênio

Um dos desafios mais significativos enfrentados pelos veículos a hidrogênio é a disponibilidade limitada de postos de abastecimento. Nos EUA, a infraestrutura de abastecimento de hidrogênio está quase exclusivamente concentrada na Califórnia, com cerca de 60 postos em operação. Essa concentração representa uma barreira considerável à adoção generalizada de veículos a hidrogênio, pois os proprietários em potencial fora da Califórnia têm pouco ou nenhum acesso às opções de reabastecimento. A necessidade de equipamentos especializados e os altos custos associados à construção e manutenção de postos de abastecimento de hidrogênio retardaram sua expansão, tornando os carros a hidrogênio menos práticos para a maioria dos americanos.

Essa falta de infraestrutura não apenas limita as áreas geográficas onde os veículos a hidrogênio podem ser usados, mas também desencoraja os fabricantes de investir em tecnologia de hidrogênio. Sem uma rede robusta de postos de abastecimento, os veículos a hidrogênio permanecem confinados a um pequeno mercado, incapazes de competir com a crescente popularidade dos veículos elétricos. Como resultado, o futuro do hidrogênio como uma alternativa convencional aos combustíveis tradicionais é incerto, especialmente devido aos atuais desafios de infraestrutura.

Expansão e acessibilidade das redes de carregamento de veículos elétricos

No lado dos veículos elétricos, a infraestrutura de carregamento continuou a crescer rapidamente, tornando a propriedade muito mais conveniente em todo o país em comparação aos carros a hidrogênio. Os EUA viram um aumento significativo no número de estações de carregamento, com milhares de carregadores públicos disponíveis em todo o país. Esta rede inclui uma mistura de carregadores rápidos, que podem recarregar rapidamente uma bateria de veículo elétrico, e carregadores padrão de Nível 2, frequentemente encontrados em estacionamentos, locais de trabalho e áreas residenciais. Isso torna o carregamento de veículos elétricos relativamente fácil, o que significa que é possível não apenas dirigir para o trabalho todos os dias, mas até mesmo fazer uma viagem de carro pelo país.

Impactos ambientais e econômicos na propriedade de longo prazo

O custo ambiental da produção de células de combustível de hidrogênio

Embora o combustível de hidrogênio queime limpo e emita apenas água, produzir o hidrogênio em primeiro lugar é algo que vale a pena considerar. De acordo com o Departamento de Energia, o mais comum O método de produção de hidrogênio é a reforma do metano a vapor (SMR), onde o hidrogênio é extraído do gás natural. Embora o SMR seja o método mais econômico e amplamente utilizado, ele também emite quantidades significativas de dióxido de carbono, reduzindo os benefícios ambientais gerais do hidrogênio como combustível limpo. As emissões de carbono desse processo são uma grande preocupação, principalmente quando se considera o papel do hidrogênio na redução dos gases de efeito estufa.

Um método alternativo, a eletrólise, usa eletricidade para dividir a água em hidrogênio e oxigênio, resultando em zero emissões diretas. No entanto, o impacto ambiental da eletrólise depende da fonte de eletricidade usada. Se a eletricidade vier de fontes renováveis ​​como eólica ou solar, o processo pode ser quase livre de carbono, tornando-se uma opção muito mais verde. Infelizmente, a eletrólise é atualmente mais cara e menos comum do que a SMR, e a maior parte do hidrogênio produzido hoje ainda depende de gás natural.

Incentivos econômicos e comparações de valor de revenda

Incentivos econômicos e o valor de revenda de veículos a hidrogênio versus veículos elétricos também desempenham um papel significativo no custo de propriedade a longo prazo. Nos EUA, veículos a hidrogênio geralmente se beneficiam de incentivos estaduais, particularmente na Califórnia, onde descontos e créditos fiscais estão disponíveis através do Projeto de Desconto para Veículos Limpos para compensar os custos iniciais de compra mais altos. No entanto, o mercado limitado para carros a hidrogênio e os desafios associados à infraestrutura de reabastecimento podem impactar negativamente seu valor de revenda. Afinal, se você não mora na Califórnia, você está basicamente sem sorte quando se trata de revender um carro a hidrogênio.

Por outro lado, os veículos elétricos têm consistentemente mostrado um valor de revenda mais forte, particularmente à medida que o mercado de EVs continua a crescer e amadurecer. Incentivos governamentais, como créditos fiscais federais, aumentam ainda mais a acessibilidade dos EVs, tornando-os uma opção atraente para compradores de primeira viagem e aqueles que consideram uma troca de veículos comuns movidos a gasolina. À medida que a infraestrutura para carregamento se expande e a tecnologia de baterias melhora, o valor de revenda dos EVs provavelmente permanecerá forte, fornecendo benefícios econômicos adicionais aos proprietários em comparação aos veículos com células de combustível de hidrogênio.