Revolucija gorivih ćelija: Kako vodikova energija mijenja promet, energetiku i tehnologiju u 2025.

Gorivne ćelije su izašle iz laboratorija i došle u središte pozornosti revolucije čiste energije. U 2025. godini, energija na bazi vodika dobiva neviđeni zamah u raznim industrijama. Ovi uređaji proizvode električnu energiju elektrokemijski—često koristeći vodik—uz nultu emisiju ispušnih plinova (samo vodena para) i visoku učinkovitost. Sve glavne ekonomije sada smatraju gorivne ćelije ključnima za dekarbonizaciju sektora do kojih baterije i električna mreža teško dopiru. Vlade uvode strategije za vodik, tvrtke ulažu milijarde u istraživanje i razvoj te infrastrukturu, a vozila i sustavi na gorivne ćelije sve više izlaze na tržište. Ovo izvješće donosi detaljan pregled današnjeg krajolika gorivnih ćelija, pokrivajući glavne vrste gorivnih ćelija i njihovu primjenu u prometu, stacionarnoj proizvodnji električne energije i prijenosnim uređajima. Pregledavamo najnovije tehnološke inovacije koje poboljšavaju performanse i smanjuju troškove, procjenjujemo utjecaj na okoliš i ekonomsku isplativost gorivnih ćelija te analiziramo najnovije tržišne trendove, politike i razvoj industrije diljem svijeta. Uključena su mišljenja znanstvenika, inženjera i industrijskih lidera kako bi se istaknulo i uzbuđenje i izazovi na putu pred nama.

Gorivne ćelije nisu nova ideja – rane alkalne jedinice pomogle su napajanju svemirskih letjelica Apollo – ali sada su napokon spremne za široku primjenu. Kako je dr. Sunita Satyapal, dugogodišnja direktorica američkog vladinog programa za vodik, izjavila u intervjuu 2025.: vladom podržano istraživanje i razvoj omogućilo je više od “1000 američkih patenata… uključujući katalizatore, membrane i elektrolizatore,” i dovelo do konkretnih uspjeha poput “oko 70.000 komercijalnih viličara na vodikove gorivne ćelije u pogonu kod velikih tvrtki poput Amazona i Walmarta”, što dokazuje da ciljana ulaganja “mogu potaknuti tržišne proboje.” innovationnewsnetwork.com Današnje gorivne ćelije učinkovitije su, izdržljivije i pristupačnije nego ikad, no prepreke i dalje postoje. Trošak, infrastruktura za vodik i trajnost još su uvijek “jedan od najvećih izazova” prema Satyapal innovationnewsnetwork.com, a skeptici ističu da je napredak ponekad zaostajao za očekivanjima. Ipak, uz snažnu podršku i inovacije, industrija gorivnih ćelija doživljava značajan rast i optimizam, postavljajući temelje za budućnost temeljenu na vodiku. Riječima glavnog inženjera za vodik iz Toyote, “Ovo nije bio lak put, ali je pravi put.” pressroom.toyota.com

(U sljedećim odjeljcima istražit ćemo sve aspekte revolucije gorivnih ćelija, s najnovijim podacima i izjavama stručnjaka iz cijelog svijeta.)

Glavne vrste gorivnih ćelija

Gorivne ćelije dolaze u nekoliko tipova, od kojih svaki ima jedinstvene elektrolite, radne temperature i najbolje primjene energy.gov. Glavne kategorije uključuju:

• Gorivne ćelije s protonsko-izmjenjivačkom membranom (PEMFC) – Također se nazivaju gorivne ćelije s polimernom elektrolitskom membranom, PEMFC koriste čvrstu polimernu membranu kao elektrolit i katalizator na bazi platine. Rade na relativno niskim temperaturama (~80°C), što omogućuje brzo pokretanje i visoku gustoću snage energy.gov. PEM gorivne ćelije zahtijevaju čisti vodik (i kisik iz zraka) i osjetljive su na nečistoće poput ugljičnog monoksida energy.gov. Njihov kompaktan, lagan dizajn čini ih idealnima za vozila – zapravo PEMFC pogone većinu današnjih automobila, autobusa i kamiona na vodik energy.gov. Proizvođači automobila desetljećima poboljšavaju PEM tehnologiju, smanjujući količinu platine i povećavajući izdržljivost.
• Gorivne ćelije s čvrstim oksidom (SOFC) – SOFC koriste tvrdi keramički elektrolit i rade na vrlo visokim temperaturama (600–1.000°C) energy.gov. To omogućuje internu reformaciju goriva – mogu raditi na vodik, bioplin, prirodni plin ili čak ugljični monoksid, pretvarajući ta goriva u vodik unutar same ćelije energy.gov. SOFC mogu postići ~60% električne učinkovitosti (i >85% u kombiniranom načinu proizvodnje topline i električne energije) energy.gov. Ne trebaju im katalizatori od plemenitih metala zbog visoke radne temperature energy.gov. Međutim, ekstremna toplina znači sporije pokretanje i izazove s materijalima (toplinski stres i korozija) energy.gov. SOFC se prvenstveno koriste za stacionarnu proizvodnju električne energije (od jedinica od 1 kW do višemegavatnih elektrana) gdje su njihova fleksibilnost goriva i učinkovitost velike prednosti. Tvrtke poput Bloom Energy implementirale su SOFC sustave za podatkovne centre i elektroprivrede, a Japan ima desetke tisuća malih SOFC-ova u kućanstvima za kombiniranu proizvodnju topline i električne energije.
• Fosforna kiselinska gorivna ćelija (PAFC) – PAFC koristi tekuću fosfornu kiselinu kao elektrolit i obično platinski katalizator. To je starija, “prva generacija” tehnologije gorivnih ćelija koja je prva našla komercijalnu stacionarnu primjenu energy.gov. PAFC radi na ~150–200°C i tolerantniji je na nečisti vodik (npr. dobiven reformiranjem prirodnog plina) od PEMFC-a energy.gov. Korišten je u stacionarnim aplikacijama poput generatora na licu mjesta za bolnice i poslovne zgrade, pa čak i u nekim ranim probama autobusa energy.gov. PAFC može postići ~40% električne učinkovitosti (do 85% u kogeneraciji) energy.gov. Nedostaci su velika veličina, velika težina i visoka količina platine što ih čini skupima energy.gov. Danas PAFC još uvijek proizvode tvrtke poput Doosana za stacionarnu energiju, iako se suočavaju s konkurencijom novijih tipova.
• Alkalne gorivne ćelije (AFC) – Među prvim razvijenim gorivnim ćelijama (koristila ih NASA 1960-ih), AFC koristi alkalni elektrolit poput kalijevog hidroksida. Imaju visoke performanse i učinkovitost (preko 60% u svemirskim primjenama) energy.gov. Međutim, tradicionalne AFC s tekućim elektrolitom izuzetno su osjetljive na ugljikov dioksid – čak i CO₂ iz zraka može smanjiti učinkovitost stvaranjem karbonata energy.gov. To je povijesno ograničilo AFC na zatvorene prostore (poput svemirskih letjelica) ili zahtijevalo pročišćeni kisik. Moderna dostignuća uključuju alkalne membranske gorivne ćelije (AMFC) koje koriste polimernu membranu, smanjujući osjetljivost na CO₂ energy.gov. AFC može koristiti katalizatore bez plemenitih metala, što ih potencijalno čini jeftinijima. Tvrtke ponovno razmatraju alkalnu tehnologiju za određene primjene (na primjer, britanska AFC Energy uvodi alkalne sustave za izvanmrežnu energiju i punjenje električnih vozila). Izazovi i dalje postoje oko tolerancije na CO₂, izdržljivosti membrane i kraćeg vijeka trajanja u odnosu na PEM energy.gov. AFC danas ima nišne primjene, ali stalna istraživanja i razvoj mogli bi ih učiniti održivima u rasponu male do srednje snage (vati do kilovati).
• Taljene karbonatne gorivne ćelije (MCFC) – MCFC su gorivne ćelije visokih temperatura (rade na ~650°C) koje koriste elektrolit od taljenog karbonatnog soli suspendiran u keramičkoj matrici energy.gov. Namijenjene su za velike stacionarne elektrane na prirodni plin ili bioplin – na primjer, za proizvodnju električne energije u elektroprivredi ili industrijsku kogeneraciju. MCFC mogu koristiti niklov katalizator (bez platine) i interno reformirati ugljikovodike u vodik na radnoj temperaturi energy.gov. To znači da MCFC sustavi mogu izravno koristiti goriva poput prirodnog plina, stvarajući vodik na licu mjesta i time pojednostavljujući sustav (nije potreban vanjski reformer) energy.gov. Njihova električna učinkovitost može doseći 60–65%, a uz kombiniranu upotrebu otpadne topline mogu premašiti 85% učinkovitosti energy.gov. Najveći nedostatak je trajnost: vrući, korozivni karbonatni elektrolit i visoka temperatura ubrzavaju degradaciju komponenti, ograničavajući vijek trajanja na oko 5 godina (~40.000 sati) u trenutnim dizajnima energy.gov. Istraživači traže materijale i dizajne otpornije na koroziju kako bi produžili vijek trajanja. MCFC su implementirane u elektranama snage stotina megavata u Južnoj Koreji (jednom od svjetskih lidera u stacionarnim gorivnim ćelijama, s više od 1 GW instalirane snage gorivnih ćelija sredinom 2020-ih) fuelcellsworks.com. U SAD-u, tvrtke poput FuelCell Energy nude MCFC elektrane za elektroprivrede i velike objekte, često u partnerstvu s dobavljačima prirodnog plina.
• Izravne metanolne gorivne ćelije (DMFC) – Podskup PEM tehnologije gorivnih ćelija, DMFC-ovi izravno oksidiraju tekući metanol (obično pomiješan s vodom) na anodi gorivne ćelije energy.gov. Proizvode CO₂ kao nusproizvod (budući da metanol sadrži ugljik), ali nude praktično tekuće gorivo koje je lakše za rukovanje od vodika. Energijska gustoća metanola je veća od komprimiranog vodika (iako manja od benzina) i može koristiti postojeću logistiku goriva energy.gov. DMFC-ovi su obično niskosnažni uređaji (deseci vata do nekoliko kW) koji se koriste u prijenosnim i udaljenim primjenama: na primjer, punjači baterija izvan mreže, prijenosni vojni izvori energije ili mali mobilni uređaji. Za razliku od PEMFC-ova na vodik, DMFC-ovi ne trebaju spremnike pod visokim tlakom – gorivo se može nositi u laganim bocama. Međutim, DMFC sustavi imaju nižu učinkovitost i gustoću snage, a katalizator može biti otrovan međuproduktima reakcije. Također još uvijek koriste katalizatore od plemenitih metala. DMFC-ovi su privukli interes za potrošačku elektroniku 2000-ih (prototipovi gorivnih ćelija za mobitele i prijenosna računala), ali su ih moderni litijevi akumulatori uglavnom istisnuli na tom području. Danas se DMFC-ovi i slične prijenosne gorivne ćelije koriste tamo gdje je potrebna dugotrajna izvanmrežna energija bez oslanjanja na teške baterije ili generatore – npr. u vojsci i udaljenim ekološkim senzorima. Tržište DMFC-ova ostaje relativno malo (stotine milijuna USD globalno imarcgroup.com), ali se stalno ostvaruju napreci u poboljšanju performansi i trajnosti metanolnih gorivnih ćelija techxplore.com.

Svaka vrsta gorivne ćelije ima prednosti prilagođene određenim slučajevima upotrebe – od motora automobila s brzim pokretanjem (PEMFC) do elektrana na razini megavata (MCFC i SOFC). Tablica 1 u nastavku sažima ključne karakteristike i tipične primjene:

(Tablica 1: Usporedba glavnih tipova gorivnih ćelija – PEMFC, SOFC, PAFC, AFC, MCFC, DMFC) energy.gov

Vrsta gorivnih ćelija	Elektrolit i temperatura	Ključne primjene	Prednosti	Nedostaci
PEMFC	Polimerna membrana; ~80°C	Vozila (automobili, autobusi, viličari); neke stacionarne i prijenosne primjene	Visoka gustoća snage; brzo pokretanje; kompaktno energy.gov	Zahtijeva čisti H₂ i platinski katalizator; osjetljivo na nečistoće energy.gov.
SOFC	Keramički oksid; 600–1000°C	Stacionarna energija (mikro-KKO, velike elektrane); potencijal za brodove, produživače dometa	Fleksibilno gorivo (može koristiti prirodni plin, bioplin); vrlo učinkovito (60%+); nisu potrebni plemeniti metali energy.gov.	Spor start; izazovi s materijalima na visokim temperaturama; potrebna izolacija i upravljanje toplinskim ciklusima energy.gov.
PAFC	Tekuća fosforna kiselina; ~200°C	Stacionarne KKO jedinice (200 kW-klasa); rane demonstracije autobusa	Zrela tehnologija; tolerantna na reformirano gorivo (neka prisutnost CO) energy.gov; dobra KKO učinkovitost (85% uz korištenje topline).	Veliko i teško; visoka količina platine (skupo) energy.gov; ~40% elektr. učinkovitost; postupni pad upotrebe.
AFC	Alkalni (KOH ili membrana); ~70°C	Svemirske primjene; nišne prijenosne i rezervne sustave	Visoka učinkovitost i performanse (u okruženjima bez CO₂) energy.gov; može koristiti neplemenite katalizatore.	Ne podnosi CO₂ (osim poboljšanih AMFC verzija) energy.gov; tradicionalni dizajni zahtijevaju čisti O₂; novije vrste membrana još uvijek poboljšavaju izdržljivost energy.gov.
MCFC	Taljeni karbonat; ~650°C	Elektrane na razini komunalnih poduzeća; industrijski KKO (stotine kW do više MW)	Fleksibilno gorivo (interna reformacija CH₄); visoka učinkovitost (~65% elektr.) energy.gov; koristi jeftine katalizatore (nikal).	Kratak vijek trajanja (~5 godina) zbog korozije <a href=”https://www.energy.gov/eere/fuelcells/types-fuel-cells#:~:text=itself%20by%20a%20process%20called,reformingenergy.gov; vrlo visoka radna temperatura; samo za veliku stacionarnu upotrebu (nije pogodno za vozila).
DMFC	Polimerna membrana (na metanol); ~60–120°C	Prijenosni generatori; zamjena baterija u vojsci; mali mobilni uređaji	Koristi tekuće gorivo metanol (lako za transport, visoka gustoća energije u odnosu na H₂) energy.gov; jednostavno punjenje gorivom.	Niža snaga i učinkovitost; emitira nešto CO₂; problemi s prijelazom metanola i trovanjem katalizatora.

(Napomena: Postoje i druge specijalizirane vrste gorivnih ćelija, poput Regenerativnih/Obrnuto djelujućih gorivnih ćelija koje mogu raditi unatrag kao elektrolizatori, ili Mikrobnih gorivnih ćelija koje koriste bakterije za proizvodnju energije, ali one su izvan opsega ovog izvješća. Fokusiramo se na glavne komercijalne/istraživačke kategorije gore.)

Gorivne ćelije u prometu

Možda je najvidljivija upotreba gorivnih ćelija u prometu. Električna vozila na vodikove gorivne ćelije (FCEV) nadopunjuju baterijska električna vozila nudeći brzo punjenje i dug domet vožnje uz nultu emisiju ispušnih plinova. U 2025. godini, autobusi, kamioni, automobili pa čak i vlakovi na gorivne ćelije uvode se u sve većem broju, osobito za slučajeve gdje je težina baterija ili vrijeme punjenja problematično. Kako je koalicija od 30+ izvršnih direktora industrije navela u zajedničkom pismu čelnicima EU, “tehnologije vodika ključne su za osiguranje raznolike, otporne i isplative dekarbonizacije cestovnog prometa,” tvrdeći da će pristup s dvije tehnologije, s baterijama i gorivnim ćelijama, “biti jeftiniji za Europu nego oslanjanje samo na elektrifikaciju.” hydrogen-central.com

Automobili i SUV-ovi na gorivne ćelije

Putnička FCEV vozila poput Toyote Mirai i Hyundaija Nexo su na tržištu već nekoliko godina. Ona koriste PEM gorivne ćelije za pogon električnih motora, slično kao i baterijska električna vozila, ali se pune vodikovim plinom za 3-5 minuta. Toyota, Hyundai i Honda zajedno su stavili desetke tisuća automobila na gorivne ćelije na ceste diljem svijeta (iako su još uvijek niša u odnosu na baterijska električna vozila). Od 2025. godine, globalno tržište FCEV-a procjenjuje se na oko 3 milijarde dolara, s projekcijom rasta od preko 20% godišnje globenewswire.com. Najveće prihvaćanje od strane potrošača zabilježeno je u regijama s infrastrukturom za punjenje vodikom: Kalifornija (SAD), Japan, Južna Koreja i nekoliko zemalja u Europi (Njemačka, UK itd.). Na primjer, Njemačka sada ima više od 100 postaja za punjenje vodikom u cijeloj zemlji globenewswire.com, a Japan ima oko 160 postaja, što ove zemlje čini glavnim tržištima za FCEV. Francuska je pokrenula nacionalni plan za vodik vrijedan 7 milijardi eura koji uključuje uvođenje autobusa na vodik i laka komercijalna vozila za potrebe vlade i javnog prijevoza globenewswire.com.

Proizvođači automobila ostaju predani tehnologiji gorivih ćelija kao dijelu strategije s više puteva. Toyota je 2025. predstavila široku mapu puta za “društvo na vodik”, šireći gorive ćelije izvan limuzine Mirai na teške kamione, autobuse, pa čak i stacionarne generatore pressroom.toyota.com. “Mnogi Toyotini napori prema dekarbonizaciji bili su usmjereni na električna vozila na baterije, ali pogonski sklopovi na vodikove gorive ćelije i dalje su važan dio naše strategije s više puteva,” potvrdila je tvrtka pressroom.toyota.com. Toyotin pristup uključuje zajedničko postavljanje standarda: “Surađujemo s tvrtkama koje su nam tradicionalno bile konkurencija kako bismo razvili standarde za punjenje vodikom… prepoznajući da je industrijski standard od veće koristi nego naša vlastita konkurentska prednost,” rekao je Jay Sackett, Toyotin glavni inženjer za naprednu mobilnost pressroom.toyota.com. Ova industrijska suradnja ima za cilj osigurati jedinstvene protokole za punjenje i sigurnosne prakse, što može ubrzati prihvaćanje.

Što se tiče performansi, najnoviji automobili na gorive ćelije izjednačavaju se s konvencionalnim vozilima. Hyundai NEXO SUV (model 2025.) navodi preko 700 km dosega po jednom punjenju vodikom globenewswire.com. Ova vozila ne ispuštaju zagađivače, a njihov jedini nusproizvod je voda – Mirai je poznat po tome što je kapao vodu na cestu kako bi to dokazao. Proizvođači automobila rade na smanjenju troškova: druga generacija modela Mirai pojeftinila je, a kineski proizvođači također ulaze s jeftinijim modelima (često uz državne subvencije). Ipak, infrastruktura za punjenje ostaje pitanje kokoši i jajeta za potrošačke FCEV-ove – do 2025. postoji otprilike 1.000 vodikovih stanica globalno, što je zanemarivo u usporedbi s benzinskim postajama ili punionicama za električna vozila. Mnoge zemlje financiraju izgradnju stanica; npr. njemačka inicijativa H2 Mobility cilja na nacionalnu mrežu vodikovih autocesta, a kalifornijski državni programi subvencioniraju desetke stanica za podršku 10.000+ FCEV-ova.

Autobusi i javni prijevoz

Tranzitni autobusi su bili glavni rani fokus za gorivne ćelije. Autobusi se vraćaju u garaže (što pojednostavljuje punjenje gorivom) i voze dugačke sate, što odgovara brzom punjenju i velikom dometu gorivnih ćelija. U Europi je do siječnja 2023. bilo u prometu 370 autobusa na gorivne ćelije, s planovima za više od 1.200 do 2025. godine sustainable-bus.com. Ovo povećanje obujma omogućuju programi financiranja EU-a (poput projekata JIVE i Clean Hydrogen Partnership) koji pomažu gradovima u nabavi autobusa na vodik. Napredak je vidljiv: Europa je zabilježila 426% godišnji rast registracija H₂ autobusa u prvoj polovici 2025. godine (279 jedinica u H1 2025. naspram 53 u H1 2024.) sustainable-bus.com. Ovi autobusi obično koriste PEM sustave gorivnih ćelija (od dobavljača poput Ballard Power Systems, Toyota ili Cummins) u kombinaciji s hibridnim baterijama. Nude domet od 300-400 km po punjenju i izbjegavaju ograničenja težine i dometa s kojima se suočavaju baterijski električni autobusi na dužim rutama ili u hladnijim klimama.

Gradovi poput Londona, Tokija, Seula i Los Angelesa svi su uveli autobuse na vodik u promet. Beč je, primjerice, odabrao autobuse na vodik za određene rute u centru grada kako bi izbjegao postavljanje opreme za punjenje u središtu; korištenjem H₂ autobusa “više ne trebaju infrastrukturu za punjenje u centru grada i mogu smanjiti veličinu voznog parka (autobusi na vodik pokrivaju rute s manje vozila zahvaljujući brzom punjenju i većem dometu)”, naveo je operater javnog prijevoza sustainable-bus.com. Rezultati u stvarnim uvjetima su ohrabrujući – agencije za javni prijevoz izvještavaju da autobusi na gorivne ćelije postižu dostupnost i vrijeme punjenja usporedivo s dizelskim, uz ispuštanje vodene pare koja poboljšava kvalitetu zraka. Glavni nedostatak ostaje cijena: autobus na gorivne ćelije može koštati 1,5–2× više od dizelskog autobusa. Ipak, velike narudžbe i novi modeli snižavaju cijene. U 2023. godini Bologna, Italija naručila je 130 autobusa na vodik (modeli Solaris Urbino) – najveću pojedinačnu narudžbu H₂ autobusa do sada sustainable-bus.com, što pokazuje povjerenje u povećanje obujma. Kina, posebno, već ima tisuće autobusa na gorivne ćelije na cestama (Šangaj i drugi gradovi uveli su ih na gradske rute i za Zimske olimpijske igre 2022.). Zapravo, Kina čini više od 90% globalnih FCEV autobusa i brzo uvodi vozila na vodik za javni prijevoz i logistiku uz snažnu državnu podršku globenewswire.com.

Stručnjaci iz industrije vjeruju da će gorivne ćelije dominirati na dugolinijskim autobusima i teškom tranzitu. “Tehnologija vodikovih gorivnih ćelija sve se više nameće kao preferirana opcija za ‘post-dizelsku’ budućnost u dugolinijskim operacijama,” piše časopis Sustainable Bus, navodeći više projekata razvoja autobusa na gorivne ćelije za međugradska putovanja sustainable-bus.com. Na primjer, FlixBus (veliki europski autobusni operater) testira autobus na gorivne ćelije s ciljanom autonomijom većom od 450 km sustainable-bus.com. Proizvođači poput Van Hoola i Caetana također razvijaju H₂ autobuse. Zahtjevi za izdržljivošću u teškim uvjetima korištenja traže poboljšanu dugovječnost: trenutni gorivni sklopovi iz osobnih automobila traju oko 5.000–8.000 sati, ali autobus ili kamion treba oko 30.000+ sati. Freudenberg, koji razvija gorivne ćelije za autobuse, ima “poseban dizajn za teške uvjete s minimalnim vijekom trajanja od 35.000 sati,” što odražava skok za red veličine u izdržljivosti potreban za komercijalne flote sustainable-bus.com. Ovo je jedan od inženjerskih izazova koji se savladavaju kako bi se osiguralo da gorivne ćelije zadovolje rigorozne radne cikluse javnog prijevoza i tereta.

Kamioni i teški transport

Teški kamioni smatraju se jednom od najperspektivnijih i najpotrebnijih primjena gorivnih ćelija. Ta vozila zahtijevaju veliki doseg, brzo punjenje gorivom i visoku nosivost – područja u kojima baterije imaju poteškoća zbog težine i vremena punjenja. Kamioni na gorivne ćelije mogu se napuniti vodikom za 10–20 minuta i prevoziti dovoljno vodika za više od 500 km dosega, a pritom zadržavaju nosivost (jer su spremnici za vodik lakši od masivnih baterijskih paketa za istu količinu energije). Glavni proizvođači kamiona imaju programe: Daimler Truck i Volvo osnovali su zajedničko poduzeće (cellcentric) za proizvodnju sustava gorivnih ćelija za kamione, s ciljem masovne proizvodnje kasnije ovog desetljeća. Nikola, Hyundai, Toyota, Hyzon i drugi imaju prototipove ili rane komercijalne kamione na gorivne ćelije na cestama 2025. godine. Europski savez za vodikovu mobilnost nedvosmisleno je izjavio da je “teški kamionski prijevoz na velike udaljenosti glavni slučaj upotrebe vodika u automobilskoj industriji, a sustavi gorivnih ćelija za teške kamione su ključna tehnologija” potrebna hydrogen-central.com. Ovo mišljenje dijeli i izvršna direktorica Daimler Trucka, Karin Rådström, koja je rekla “Vodikovi kamioni savršen su dodatak električnima na baterije — nude velik doseg, brzo punjenje gorivom i veliku priliku za Europu. Predvodimo u vodikovoj tehnologiji i ostat ćemo ispred ako djelujemo sada — kroz cijeli lanac vrijednosti.” hydrogen-central.com Njezina izjava naglašava da su europski proizvođači mnogo uložili u znanje o gorivnim ćelijama (Daimler je započeo istraživanje i razvoj gorivnih ćelija 1990-ih) i ne namjeravaju prepustiti vodstvo, ali pozivaju donositelje odluka da izgrade infrastrukturu za vodikove kamione sada kako bi iskoristili tu prednost.

Iskustva iz stvarnog svijeta potvrđuju ovaj koncept. Hyundai je 2020. godine u Švicarskoj pustio u promet flotu od 47 teških kamiona na gorive ćelije (model XCIENT), a do 2025. ti su kamioni zajedno prešli više od 4 milijuna km u radu. Na temelju toga, Hyundaijev potpredsjednik Jaehoon Chang objavio je da su njihovi H₂ kamioni u Europi “zajedno prešli više od 15 milijuna kilometara… pokazujući pouzdanost i skalabilnost vodika u komercijalnoj logistici.” hydrogen-central.com Ovo je snažan dokaz da kamioni na gorive ćelije mogu podnijeti intenzivnu svakodnevnu upotrebu. U Sjevernoj Americi, startup Nikola isporučio je polukamione na gorive ćelije prvim kupcima (iako je tvrtka imala financijskih poteškoća i restrukturiranje 2023. godine h2-view.com). Toyota je izgradila kamione klase 8 na vodikove gorive ćelije (koristeći gorive ćelije temeljene na Mirai modelu) za prijevoz tereta u lukama Los Angelesa, gdje flota od oko 30 H₂ kamiona prevozi teret uz opskrbu gorivom iz posebne vodikove “Tri-Gen” elektrane u Long Beachu pressroom.toyota.com. Ta elektrana, izgrađena u suradnji s FuelCell Energy, pretvara obnovljivi bioplin u vodik, električnu energiju i vodu na licu mjesta – proizvodeći 2,3 MW električne energije i do 1.200 kg vodika dnevno pressroom.toyota.com. Vodik pokreće i Toyotine kamione i putničke FCEV-ove, dok električna energija napaja lučke operacije, a čak se i nusproizvod voda koristi za pranje automobila iskrcanih s brodova pressroom.toyota.com. Toyota je istaknula da ovaj sustav sam “nadoknađuje 9.000 tona emisija CO₂ godišnje” u luci, zamjenjujući ono što bi ispuštali dizelski kamioni pressroom.toyota.com. “Svaki dan postoji čak 20.000 prilika za čišćenje zraka kamionima na vodikove gorive ćelije,” istaknuo je Jay Sackett iz Toyote, misleći na dnevne vožnje dizelskih kamiona u lukama LA/Long Beach koje bi se mogle zamijeniti pressroom.toyota.com.

Punjenje vodikom za kamione dobiva poticaj putem partnerstava. U EU su tvrtke pokrenule inicijativu H2Accelerate kako bi uskladile uvođenje koridora za teretni promet na vodik i postaja za punjenje za kamione na duge relacije krajem 2020-ih. Kalifornijska energetska komisija financira nekoliko postaja za kamione s velikim kapacitetom za vodik (koje mogu opskrbiti gorivom desetke kamiona dnevno) kako bi podržala lokalni prijevoz tereta, a kasnije i rute na duge relacije prema unutrašnjim logističkim središtima. Kineska vlada agresivno promiče kamione na gorivne ćelije u odabranim provincijama putem subvencija i obveza, s ciljem da 50.000 vozila na gorivne ćelije bude na cestama do 2025. i 100.000–200.000 do 2030. uz 1.000 H₂ postaja globenewswire.com. Kina je već uvela teške kamione na gorivne ćelije u rad u čeličanama i rudnicima, koristeći domaću tehnologiju (tvrtke poput Weichai i REFIRE isporučuju sustave gorivnih ćelija).

Vlakovi, brodovi i zrakoplovi

Osim cestovnih vozila, gorivne ćelije pronalaze svoju ulogu i u drugim vrstama prijevoza:

• Vlakovi: Nekoliko putničkih vlakova na vodikove gorivne ćelije sada je u prometu, što je važna prekretnica za dekarbonizaciju željeznica. Posebno se ističe Alstomov Coradia iLint vlak na gorivne ćelije koji je ušao u komercijalnu upotrebu u Njemačkoj 2018., a do 2022. prometovao je na regionalnim linijama u Donjoj Saskoj, zamijenivši dizelske vlakove. Godine 2022. flota od 14 Alstomovih vlakova na gorivne ćelije počela je prometovati u regiji Frankfurt, a pilot-projekti su u tijeku u Italiji, Francuskoj i Ujedinjenom Kraljevstvu. Ovi vlakovi prevoze vodik u spremnicima i mogu prijeći više od 1000 km s jednim punjenjem, što ih čini pogodnima za neelektrificirane pruge (otprilike polovica europske željezničke mreže nije elektrificirana). Vlakovi na gorivne ćelije uklanjaju potrebu za skupim nadzemnim električnim vodovima na prugama s malim prometom. Od 2025. Europa je predana širenju vlakova na vodik: primjerice, Italija je naručila 6 vlakova na gorivne ćelije za Lombardiju, Francuska testira Alstomove jedinice, a UK je testirao HydroFLEX vlak. U SAD-u je razvoj sporiji, ali tvrtke poput Stadlera isporučuju vlak na vodik za Kaliforniju. Kina je također predstavila prototip lokomotive na vodik 2021. Za teret, rudarska tvrtka Anglo American predstavila je hibridnu lokomotivu na gorivne ćelije snage 2 MW 2022. godine. Ukratko, gorivne ćelije dokazuju svoju vrijednost na željezničkim prugama gdje bi baterije bile preteške ili bi imale nedovoljan doseg.
• Pomorstvo (brodovi i čamci): Pomorski sektor istražuje gorivne ćelije za pomoćnu i glavnu energiju. Mali putnički trajekti i plovila bili su među prvim korisnicima. Godine 2021., MF Hydra u Norveškoj postao je prvi trajekt na svijetu s gorivnim ćelijama na tekući vodik, prevozeći automobile i putnike s Ballardovim sustavom gorivih ćelija snage 1,36 MW. Japan je testirao trajekt na gorivne ćelije (HydroBingo) i razmatra vodik za obalni prijevoz. Europska unija financira projekte poput H2Ports i FLAGSHIPS za demonstraciju H₂ plovila i opskrbe vodikom u lukama. Za veće brodove, trenutni konsenzus je korištenje gorivih ćelija s gorivima dobivenim iz vodika poput amonijaka ili metanola (koji se mogu “razbiti” ili koristiti u gorivim ćelijama s odgovarajućim dizajnom). Na primjer, norveški kruzerski operater Hurtigruten razvija kruzer s SOFC-ovima na zeleni amonijak do 2026. Druga niša su podvodna vozila i podmornice: gorivne ćelije (posebno PEM) mogu pružiti tihu, neovisnu energiju – njemačke podmornice tipa 212A koriste vodikove gorivne ćelije za nečujan rad. Iako će se kontejnerski brodovi na dugim rutama vjerojatno oslanjati na motore s izgaranjem na amonijak ili metanol u skoroj budućnosti, gorivne ćelije bi ih mogle nadopunjavati za manevriranje u lukama ili se s vremenom povećati kako se razvijaju gorivne ćelije velike snage (nekoliko MW). Kako se sigurnosna i skladišna pitanja budu rješavala, gorivne ćelije nude brodovima obećanje pogona bez emisija, bez buke i vibracija dizelskih motora.
• Zrakoplovstvo: Zrakoplovstvo je najteži sektor za dekarbonizaciju, a vodikove gorivne ćelije se aktivno istražuju za određene niše. Malo je vjerojatno da će gorivne ćelije ikada izravno pokretati veliki putnički avion (vodikovo izgaranje ili druga goriva bi to možda mogla), ali imaju potencijal u manjim zrakoplovima ili kao dio hibridnih sustava. Nekoliko startupa (ZeroAvia, Universal Hydrogen, H2Fly) letjelo je malim avionima preinačenima tako da ih pokreću vodikove gorivne ćelije koje pogone propelere. Godine 2023. ZeroAvia je letjela testnim avionom s 19 sjedala (Dornier 228) kojem je jedan od dva motora zamijenjen električnim pogonskim sustavom na gorivne ćelije. Njihov sljedeći cilj su regionalni zrakoplovi s 40-80 sjedala na vodik do 2027. godine. Airbus, najveći svjetski proizvođač putničkih zrakoplova, u početku je proučavao vodikove turbine na izgaranje, ali je 2023. najavio preusmjeravanje fokusa na “potpuno električni, vodikom pogonjen zrakoplov s motorom na gorivne ćelije” kao glavni smjer za svoj ZEROe program airbus.com. U lipnju 2025. Airbus je potpisao veliko partnerstvo s proizvođačem motora MTU Aero Engines za razvoj i unapređenje pogona na gorivne ćelije za zrakoplovstvo. “Naš fokus na potpuno električni pogon na gorivne ćelije za buduće zrakoplove na vodik naglašava naše povjerenje i napredak u ovom području,” rekao je Bruno Fichefeux, voditelj budućih programa u Airbusu airbus.com. “Suradnja s MTU-om… omogućit će nam objedinjavanje znanja, ubrzati razvoj ključnih tehnologija i na kraju isporučiti revolucionarni pogonski sustav na vodik za buduće komercijalne zrakoplove. Zajedno, aktivno predvodimo ovaj razvoj.” airbus.com Slično, dr. Stefan Weber iz MTU-a naglasio je njihovu “viziju revolucionarnog koncepta pogona koji omogućuje gotovo besemisijski let,” nazvavši zajednički napor ključnim korakom prema ostvarenju zrakoplova na gorivne ćelije airbus.com. Ovo partnerstvo zacrtava višegodišnju mapu puta: prvo poboljšanje komponenti (gorivne ćelije visokih snaga, kriogeno skladištenje H₂ itd.), zatim ispitivanje pogonskog sustava na gorivne ćelije u punoj veličini na zemlji, s ciljem certificiranog zrakoplovnog motora na gorivne ćelije u 2030-ima airbus.com. Ciljana primjena vjerojatno je isprva mali regionalni zrakoplov, ali krajnji cilj je povećanje na uskotrupne zrakoplove za kratke letove. Gorivne ćelije proizvode samo vodu i imaju prednost visoke učinkovitosti na visinama krstarenja. Izazovi uključuju masu (gorivne ćelije i motori naspram turboventilatorskih motora) i skladištenje dovoljne količine vodika (vjerojatno kao tekući vodik) u zrakoplovu. Airbusova javna predanost ukazuje na snažno uvjerenje da se ti izazovi mogu riješiti. U međuvremenu, gorivne ćelijes također se koriste na zrakoplovima na druge načine: kao APU-ovi (pomoćne jedinice za napajanje) za tiho osiguravanje električne energije na brodu, pa čak i za proizvodnju vode za posadu (regenerativne gorivne ćelije). NASA i drugi proučavali su korištenje regenerativnih gorivnih ćelija kao skladišta energije za električne zrakoplove. Općenito, iako su zrakoplovi na vodik u ranoj fazi, kasne 2020-e vjerojatno će donijeti prve komercijalne rute kojima će prometovati zrakoplovi na gorivne ćelije, osobito kako tvrtke poput Airbus, MTU, Boeing i Universal Hydrogen intenziviraju istraživanje i razvoj te testiranje prototipova.
• Dronovi i specijalna vozila: Manja, ali rastuća kategorija su dronovi i specijalna vozila na gorivne ćelije. Tvrtke poput Intelligent Energy i Doosan Mobility razvile su PEM gorivne ćelije za dronove, omogućujući znatno dulje vrijeme leta nego litijske baterije. Kompleti za dronove na vodik mogu držati UAV-ove u zraku 2–3 sata u usporedbi s 20-30 minuta na baterijama, što je vrijedno za nadzor, kartiranje ili dostavne primjene. U 2025. godini Južna Koreja je čak demonstrirala dron s više rotora na vodikove gorivne ćelije koji nosi teret od 5 kg više od sat vremena. Na zemlji, gorivne ćelije također pokreću viličare (kao što je ranije spomenuto) i opremu u zračnim lukama (vučna vozila, rashlađeni kamioni) gdje je zamjena baterija nezgodna. Sektor rukovanja materijalom tiho je postao uspješna priča za gorivne ćelije: preko 70.000 viličara na gorivne ćelije sada se svakodnevno koristi u skladištima innovationnewsnetwork.com, što tvrtkama donosi “nultu emisiju u skladišnim okruženjima” i veću produktivnost (nema zastoja zbog punjenja baterija). Veliki trgovci poput Walmarta i Amazona mnogo su uložili u ove sustave preko dobavljača poput Plug Powera. Ovo rano usvajanje naglašava da gorivne ćelije mogu pronaći niše gdje njihove jedinstvene prednosti (brzo punjenje, kontinuirana snaga) nadmašuju baterije ili motore.

U sažetku, gorivne ćelije prodiru u razne oblike prijevoza: od osobnih automobila do najvećih vozila, pa čak i u zračni prostor. Teški transport je očita prednost – stručnjaci se široko slažu da će vodikove gorivne ćelije igrati “vitalnu ulogu u dekarbonizaciji prometa, osobito u sektorima gdje električne baterije možda nisu dovoljne” hydrogen-central.com. Sljedeće godine će odrediti opseg; mnogo toga ovisi o izgradnji dovoljne infrastrukture za punjenje vodikom i postizanju ekonomije razmjera za snižavanje troškova vozila. No, prisutnost vozila na gorivne ćelije u javnim flotama, teretnim operacijama i specifičnim primjenama već pomaže potaknuti potražnju za vodikom i normalizirati tehnologiju. Kako je rekao Oliver Zipse, izvršni direktor BMW-a: “U današnjem kontekstu, vodik nije samo klimatsko rješenje – on je i jamac otpornosti. … U BMW-u znamo da nema potpune dekarbonizacije niti konkurentnog europskog sektora mobilnosti bez vodika.” hydrogen-central.com

Stacionarna proizvodnja električne energije s gorivnim ćelijama

Dok automobili na vodik privlače pažnju, stacionarni sustavi gorivnih ćelija tiho mijenjaju način na koji proizvodimo i koristimo energiju. Gorivne ćelije mogu pružiti čistu, učinkovitu električnu energiju i toplinu za domove, zgrade, podatkovne centre, pa čak i napajati mrežu. Nude alternativu generatorima s izgaranjem (i povezanim emisijama/bukom), te mogu stabilizirati elektroenergetske mreže s visokim udjelom obnovljivih izvora pružajući energiju na zahtjev. Ključne stacionarne primjene uključuju:

• Rezervno napajanje i daljinsko napajanje – Telekomunikacijski tornjevi, podatkovni centri, bolnice i vojne instalacije zahtijevaju pouzdano rezervno napajanje. Tradicionalno tu ulogu ispunjavaju dizelski generatori, ali gorivne ćelije (na vodik ili tekuća goriva) postaju sve popularnije kao rezervno napajanje bez emisija. Na primjer, Verizon i AT&T su postavili rezervne sustave s gorivnim ćelijama na vodik na baznim stanicama kako bi produžili vrijeme rada izvan UPS baterijskih sustava. U 2024. godini, Microsoft je objavio da je uspješno testirao generator s gorivnim ćelijama snage 3 MW kao zamjenu za dizelske agregate za rezervno napajanje podatkovnih centara, pogonjen vodikom proizvedenim na licu mjesta carboncredits.com. Gorivne ćelije se pokreću trenutno i zahtijevaju minimalno održavanje u usporedbi s motorima. Osim toga, u zatvorenim prostorima (ili urbanim područjima), rad bez emisija je velika prednost – nema CO₂, NOx ni čestica. Telekomunikacijska industrija SAD-a i Europe počela je uvoditi gorivne ćelije posebno tamo gdje buka ili ekološki propisi ograničavaju upotrebu dizela. Čak i manji, prijenosni generatori s gorivnim ćelijama (poput onih tvrtki SFC Energy ili GenCell) mogu osigurati napajanje na udaljenim lokacijama za vojne ispostave ili operacije pomoći u katastrofama. Na primjer, projekt američke vojske koristi kamion “H2Rescue” opremljen generatorom s gorivnim ćelijama za područja pogođena katastrofama – može osigurati 25 kW snage tijekom 72 sata neprekidno i nedavno je postavio svjetski rekord prešavši 1.806 milja na jedno punjenje vodikom innovationnewsnetwork.com. Takve mogućnosti privlače hitne službe da razmotre gorivne ćelije za otpornu rezervnu energiju.
• Mikro-KSK za kućanstva i poslovne korisnike – U Japanu i Južnoj Koreji deseci tisuća domova opremljeni su mikro sustavima kombinirane proizvodnje topline i električne energije (KSK) na gorivne ćelije. Dugogodišnji japanski program Ene-Farm (uz podršku Panasonica, Toshibe itd.) instalirao je više od 400.000 PEMFC i SOFC kućnih jedinica od 2009. godine. Ove jedinice (~0,5–1 kW električne snage) proizvode električnu energiju za kućanstvo, a otpadna toplina koristi se za toplu vodu ili grijanje prostora, postižući ukupnu učinkovitost od 80–90%. Obično rade na vodik dobiven iz prirodnog plina putem malog reformera. Proizvodnjom električne energije na licu mjesta smanjuju opterećenje mreže i ugljični otisak (posebno ako se koriste obnovljivi izvori plina). Južna Koreja također ima poticaje za kućanske gorivne ćelije. Europa i SAD imaju pilot-projekte (npr. mikro-KSK jedinice na gorivne ćelije u Njemačkoj u sklopu KfW programa), ali je prihvaćanje sporije zbog visokih početnih troškova i povijesno nižih cijena prirodnog plina. Međutim, kako se grijanje na prirodni plin ukida iz klimatskih razloga, KSK na gorivne ćelije mogao bi pronaći nišu za učinkovitu kućnu energiju, osobito ako se koristi zeleni vodik ili bioplin.
• Primarne elektrane i gorivne ćelije u komunalnim razmjerima – Gorivne ćelije mogu se grupirati u elektrane snage u megavatima koje napajaju električnu mrežu ili opskrbljuju tvornice/bolnice/sveučilišne kampuse. Prednosti uključuju visoku učinkovitost, izuzetno niske emisije (posebno ako se koristi vodik ili bioplin) i mali prostorni otisak u usporedbi s drugim elektranama. Na primjer, park gorivnih ćelija snage 59 MW u Hwasungu, Južna Koreja (koji koristi POSCO Energy MCFC jedinice) već godinama isporučuje električnu energiju u mrežu researchgate.net. Južna Koreja je ovdje svjetski lider: ima više od 1 GW instaliranog kapaciteta stacionarnih gorivnih ćelija, koje opskrbljuju distribuiranu energiju u gradovima i industrijskim postrojenjima fuelcellsworks.com. Jedan od pokretača su korejski ciljevi za obnovljive izvore – gorivne ćelije se prema određenim propisima tamo kvalificiraju kao čista energija, a također poboljšavaju lokalnu kvalitetu zraka zamjenjujući generatore na ugljen/dizel. U SAD-u, tvrtke poput Bloom Energy (sa SOFC sustavima) i FuelCell Energy (s MCFC sustavima) izgradile su projekte od 1 MW do ~20 MW za elektroprivrede i velike korporativne kampuse. Godine 2022., Bloom i SK E&S su otvorili 80 MW Bloom SOFC postrojenje u Južnoj Koreji – najveći niz gorivnih ćelija na svijetu bloomenergy.com. Važno je napomenuti da ti sustavi mogu pratiti opterećenje, a neki mogu pružati i kombiniranu toplinu (korisno za daljinsko grijanje ili industrijsku paru). U Europi su elektrane na gorivne ćelije rjeđe, ali ih je sve više – Njemačka, Italija i UK imaju instalacije u rasponu od nekoliko MW, često koristeći PEM ili SOFC jedinice na bioplin. U 2025., norveški Statkraft planirao je elektranu na vodikove gorivne ćelije snage 40 MW (za balansiranje obnovljivih izvora), iako je pauzirao neke nove H₂ projekte zbog zabrinutosti oko troškova ts2.tech. Trend je da gorivne ćelije postaju dio mreže distribuiranih energetskih resursa, pružajući pouzdanu energiju s manje zagađenja. Također nadopunjuju povremene obnovljive izvore; na primjer, gorivna ćelija može koristiti vodik proizveden iz viška solarne/energije vjetra (izravno ili putem priključenog elektrolizatora) i zatim raditi kada je proizvodnja iz obnovljivih izvora niska, učinkovito djelujući kao skladište energije. Ovaj koncept “Power-to-Hydrogen-to-Power” testira se u mikromrežama. Američki Nacionalni laboratorij za obnovljivu energiju instalirao je 2024. PEM gorivnu ćeliju snage 1 MW (od Toyote) u svom kampusu u Coloradu za istraživanje korištenja gorivnih ćelija za poboljšanje energetske otpornosti i integraciju sa solarnom energijom/skladištenjem pressroom.toyota.com.
• Industrijska i komercijalna kogeneracija (CHP) – Osim u kućanstvima, veći sustavi gorivnih ćelija za kogeneraciju koriste se u bolnicama, sveučilištima i korporativnim objektima. PAFC postrojenje snage 1,4 MW može opskrbljivati bolnicu električnom energijom, dok se otpadna toplina koristi za proizvodnju pare, postižući ukupnu učinkovitost iznad 80%. Sveučilišta poput Yale i Cal State imaju višemegavatna postrojenja gorivnih ćelija (FuelCell Energy MCFC jedinice) u kampusu, čime smanjuju potrošnju iz mreže i emisije. Tvrtke poput IBM, Apple i eBay instalirale su farme gorivnih ćelija u podatkovnim centrima (npr. Apple je imao farmu gorivnih ćelija Bloom Energy snage 10 MW u Sjevernoj Karolini, uglavnom na bioplin). One ne samo da osiguravaju čistu energiju na licu mjesta, već služe i kao pričuva i podrška mreži. Vlade potiču takve projekte putem poticaja; u SAD-u je federalni Investment Tax Credit (ITC) za gorivne ćelije (30% poreznog kredita) obnovljen barem do 2025. fuelcellenergy.com, a države poput Kalifornije nude dodatne poticaje kroz SGIP. U Europi, neke zemlje omogućuju da kogeneracijske jedinice na gorivne ćelije ostvaruju feed-in tarife ili potpore. Kao rezultat toga, stacionarne instalacije gorivnih ćelija na putu su za rekordnu godinu 2023.–2024. s oko 400 MW dodanih godišnje i projekcijama od preko 1 GW godišnje globalno do 2030-ih fuelcellsworks.com. To je još uvijek malo u kontekstu elektroenergetskog sektora, ali rast se ubrzava.
• Uravnoteženje mreže i pohrana energije – Nova primjena gorivnih ćelija je uravnoteženje mreža s velikim udjelom obnovljivih izvora. Regije s puno solarne i vjetroenergije istražuju skladištenje energije u obliku vodika: kada ima viška energije, koristi se za elektrolizu vode u vodik; zatim se vodik pohranjuje i kasnije koristi u gorivnim ćelijama za regeneraciju električne energije u razdobljima velike potražnje ili niske proizvodnje iz obnovljivih izvora. Gorivne ćelije u ovom načinu rada djeluju kao vrlo brze, nultemisione vršne elektrane. Na primjer, projekt u Utahu, SAD (Intermountain Power) planira stotine MW reverzibilnih gorivnih ćelija s čvrstim oksidom do 2030. koje mogu prelaziti između elektrolize i proizvodnje električne energije, pomažući Los Angelesu da postigne 100% čistu energiju skladištenjem energije u vodikovim špiljama. Europske energetske tvrtke također testiraju manje pilot sustave. Dok baterijska pohrana obično pokriva kratkotrajno uravnoteženje (sati), vodik + gorivne ćelije mogli bi pokriti višednevne ili sezonske praznine, što je ključno za potpunu dekarbonizaciju mreže. Američko Ministarstvo energetike kroz Hydrogen Earthshot nastoji učiniti takvu dugotrajnu pohranu isplativom smanjenjem troškova vodika. Dr. Sunita Satyapal je istaknula “vodik može biti jedna od rijetkih opcija za pohranu energije tijekom tjedana ili mjeseci”, omogućujući dublju integraciju obnovljivih izvora iea.orgiea.org.

Potpora politika također potiče stacionarne gorivne ćelije. Na primjer, Savezna država New York je 2025. najavila 3,7 milijuna dolara financiranja za inovativne projekte gorivnih ćelija na vodik radi povećanja pouzdanosti mreže i dekarbonizacije industrije nyserda.ny.gov. “Pod vodstvom guvernerke Hochul, New York razmatra svaki resurs, uključujući napredna goriva, kako bi isporučio čistu energiju,” rekla je Doreen Harris, izvršna direktorica NYSERDA-e, nazvavši ulaganje u gorivne ćelije na vodik “prijedlogom visoke vrijednosti koji ima potencijal smanjiti oslanjanje na fosilna goriva, pridonijeti pouzdanosti mreže i učiniti naše zajednice zdravijima.” nyserda.ny.gov Program traži dizajne za sustave gorivnih ćelija koji mogu služiti kao “čvrsti kapacitet za uravnoteženu elektroenergetsku mrežu” ili dekarbonizirati industrijske procese nyserda.ny.gov. Ovo naglašava prepoznavanje da gorivne ćelije mogu pružiti energiju na zahtjev (kapacitet) bez emisija, što je sve važnija karakteristika kako se termoelektrane na ugljen povlače iz upotrebe. Slično, United States Hydrogen Alliance napominje da države poput NY “pokazuju kako ciljane državne mjere mogu ubrzati nacionalni napredak prema otpornom, niskougljičnom energetskom gospodarstvu” unapređujući skalabilnu tehnologiju gorivnih ćelija za potrebe mreže i industrije nyserda.ny.gov. U Aziji, nova japanska strategija za vodik (2023.) poziva na veću upotrebu gorivnih ćelija i u energetici i u mobilnosti, a Kineski 14. petogodišnji plan izričito uključuje vodik kao ključ za dekarbonizaciju industrije i podršku energetskoj sigurnosti payneinstitute.mines.edu.

Zaključno, stacionarne gorivne ćelije postupno prelaze iz pilot faze u praktičnu primjenu. Ispunjavaju važne uloge: osiguravaju čistu rezervnu energiju, omogućuju proizvodnju na licu mjesta s povratom topline (povećavajući učinkovitost) i potencijalno djeluju kao most između povremenih obnovljivih izvora i pouzdanih mreža. Također decentraliziraju proizvodnju energije, povećavajući otpornost – što je postalo važno nakon događaja poput nestanka struje u Teksasu 2021. Kako troškovi padaju, a dostupnost goriva se poboljšava (posebno opskrba zelenim vodikom ili bioplinom), možemo očekivati da će gorivne ćelije napajati sve više naših zgrada i ključnih objekata. Doista, predviđa se da bi do 2030-ih gorivne ćelije mogle činiti mnoge gigavate distribuiranog proizvodnog kapaciteta diljem svijeta, čineći tihi, ali ključni stup infrastrukture čiste energije.

Prijenosne i izvanmrežne primjene gorivih ćelija

Nisu sve gorive ćelije velike ili ugrađene u vozila; značajno područje razvoja su prijenosne gorive ćelije za izvanmrežnu, potrošačku ili vojnu upotrebu. One se kreću od punjača veličine džepa do generatora od 1–5 kW koje možete nositi. Privlačnost je u tome da se omogući opskrba električnom energijom na udaljenim mjestima ili za uređaje bez potrebe za teškim baterijama ili zagađujućim malim motorima.

• Vojna i taktička upotreba: Vojnici na terenu nose teške terete baterija za napajanje radija, GPS-a, uređaja za noćni vid i druge elektronike. Gorive ćelije koje rade na tekuće gorivo mogu olakšati taj teret proizvodeći energiju po potrebi iz male patrone. Američka vojska testirala je metanol i propanske gorive ćelije kao prijenosne punjače baterija – umjesto da nose 9 kg rezervnih baterija, vojnik može nositi gorivu ćeliju od 1,4 kg i nekoliko kanistara goriva. Tvrtke poput UltraCell (ADVENT) i SFC Energy isporučuju jedinice u rasponu od 50–250 W za vojne korisnike. Godine 2025., SFC Energy je predstavio novu generaciju prijenosne taktičke gorive ćelije s izlazom do 100 W (kapacitet energije 2.400 Wh) – otprilike dvostruko više snage od ranijih modela fuelcellsworks.com. Ovi sustavi na metanol mogu tiho osiguravati energiju danima, što je neprocjenjivo za prikrivene operacije ili senzorske ispostave. Njemački Bundeswehr, primjerice, široko je usvojio SFC-ove “Jenny” gorive ćelije za punjenje baterija vojnicima na terenu, navodeći drastično smanjenu logistiku baterija. Slično tome, SAD, UK i druge zemlje imaju programe za razvoj “prijenosnih” gorivih ćelija. Glavno gorivo je metanol ili mravlja kiselina (kao praktičan nosač vodika), iako neki eksperimentalni dizajni koriste kemijske hidridne pakete za generiranje vodika u hodu. Kako ovi uređaji postaju robusniji i energetski gušći, mogli bi zamijeniti mnoge male benzinske generatore i velike baterijske pakete koje trenutno koriste vojska i hitne službe.
• Rekreacija i kampiranje: Pojavilo se nišno potrošačko tržište za kamperske generatore na gorive ćelije. To su zapravo DMFC ili PEM sustavi koji mogu napajati kamp-kućicu ili kolibu tiho i bez ispušnih plinova, za razliku od benzinskog generatora. Na primjer, Efoy (od SFC Energy) nudi jedinice gorivih ćelija na metanol (45–150 W kontinuirano) namijenjene vlasnicima kamp-kućica, nautičarima i korisnicima koliba. Automatski održavaju napunjenost baterijskog sustava, trošeći nekoliko litara metanola tjedno za napajanje rasvjete i uređaja izvan mreže. Praktičnost povremenog zamjenjivanja metanolne patrone (umjesto pokretanja bučnog generatora ili nošenja solarnih panela) privukla je malu, ali stalnu klijentelu, osobito u Europi. Ove jedinice su također privlačne za jedrilice, gdje mogu tiho puniti baterije tijekom dugih plovidbi.
• Punjači za osobnu elektroniku: Tijekom godina, tvrtke su demonstrirale male gorivne ćelije za punjenje ili napajanje prijenosnih računala, mobitela i drugih uređaja. Primjerice, Brunton i Point Source Power imali su kamperske punjače na vodik i propan, a Toshiba je 2005. poznato prikazala prototip prijenosnog računala s DMFC gorivnom ćelijom. Usvajanje je bilo ograničeno – litijske baterije su se toliko poboljšale da punjač na gorivne ćelije nije bio privlačan većini potrošača. Ipak, koncept se i dalje povremeno pojavljuje, osobito za pripremu u hitnim situacijama (mala lampa/punjač na gorivne ćelije s USB-om koji radi na gorivo za kamperski štednjak itd.). Kao primjer, Lilliputian Systems je razvio punjač za mobitel na butansku gorivnu ćeliju (Nectar) koji je čak dobio odobrenje FCC-a, ali nije stigao do šireg tržišta. Potencijal i dalje postoji da prijenosne gorivne ćelije omoguće dulje vrijeme rada uređaja za specifične korisnike (npr. novinare na terenu, ekspedicije itd.). Možda još obećavajući pristup je korištenje vodikovih patrona: tvrtke razmatraju male patrone s metalnim hidrida ili kemijskim vodikom (veličine limenke sode) koje bi mogle napajati prijenosno računalo desecima sati putem male PEM gorivne ćelije. U 2024. Intelligent Energy je lansirao prototip produživača dometa za dronove na vodikovu gorivnu ćeliju i nagovijestio sličnu tehnologiju za prijenosna računala. Ako se skladištenje i sigurnost vodika uspješno miniaturiziraju, možda ćemo napokon vidjeti komercijalni punjač na gorivne ćelije za široku elektroniku, osobito kako se USB uređaji šire.
• Dronovi i robotika: Dotaknuli smo se dronova na vodik u odjeljku o transportu, ali iz perspektive izvora energije, ovo su prijenosne gorivne ćelije. Operacije dronova visoke vrijednosti (nadzor, kartiranje, dostava) imaju koristi od duljeg vremena leta koje omogućuju gorivne ćelije. Paketi gorivnih ćelija snage 1–5 kW integrirani su u multikoptere i male zrakoplovne dronove. U 2025. korejski Doosan Mobility postavio je rekord leta drona na vodik od 13 sati (u konfiguraciji s više rotora) koristeći gorivnu ćeliju i gusto skladištenje vodika. Ovo mijenja pravila igre za primjene poput inspekcije cjevovoda ili dronova za potragu i spašavanje koji inače moraju sletjeti svakih 20-30 minuta radi zamjene baterija. Još jedan primjer: NASA-in Jet Propulsion Laboratory eksperimentirao je s konceptom zrakoplova za Mars na gorivne ćelije, gdje bi velika izdržljivost gorivne ćelije omogućila UAV-u da nadzire velika područja površine Marsa (koristeći kemijske hidride za vodik jer na Marsu nema dopunjavanja!). Na Zemlji, gorivne ćelije također napajaju neke autonomne robote i viličare u zatvorenom, kao što je spomenuto – njihovo brzo punjenje i nedostatak ispušnih plinova čine ih pogodnima za skladišta gdje robot ili viličar mogu nastaviti raditi uz samo 2 minute nadopune vodika umjesto sati punjenja.
• Hitni slučajevi i medicinski uređaji: Prijenosne gorivne ćelije također su isprobavane za medicinsku opremu (npr. prijenosni koncentratori kisika ili ventilatori koji inače ovise o baterijama). Ideja je izvor napajanja produženog vijeka trajanja za terenske bolnice ili tijekom katastrofa. Također, gorivne ćelije (s reformerima) koje rade na logistička goriva poput propana ili dizela razvijaju se za odgovor na katastrofe. Na primjer, H2Rescue kamion spomenut ranije može ne samo opskrbljivati električnom energijom, već i proizvoditi vodu – obje su ključne potrebe u hitnim situacijama innovationnewsnetwork.com. Tvrtke poput GenCell nude generator s alkalnom gorivnom ćelijom koji može raditi na amonijak – široko dostupan kemijski spoj – kao izvanmrežno rješenje za napajanje u udaljenim zajednicama ili hitnim situacijama. Razgradnjom amonijaka dobiva se vodik za gorivnu ćeliju, a sustav može osigurati kontinuiranu energiju za kritična opterećenja kada je infrastruktura izvan funkcije.

Tržište prijenosnih gorivnih ćelija još je uvijek relativno malo, ali raste. Jedno izvješće procjenjuje njegovu vrijednost na 6,2 milijarde dolara u 2024. s očekivanim godišnjim rastom od oko 19% do 2030. maximizemarketresearch.com, kako sve više industrija usvaja ova nišna rješenja. Potražnja je fragmentirana kroz vojnu, rekreativnu, dron i rezervnu upotrebu napajanja. No svima je zajednička tema: gorivne ćelije mogu pružiti čistu, tihu, dugotrajnu energiju u situacijama gdje baterije nisu dovoljne, a generatori nisu poželjni. Tehnologija je sazrela do te mjere da je pouzdanost visoka (tvrtke sada često oglašavaju 5.000-10.000 sati vijeka trajanja za svoje prijenosne jedinice) i rad je pojednostavljen (zamjenjive gorivne patrone tijekom rada, samopokretni sustavi itd.). Na primjer, noviji DMFC dizajni imaju poboljšane katalizatore i membrane koji povećavaju performanse; istraživači pronalaze načine za ublažavanje poznatog prijelaza metanola i povećanje učinkovitosti techxplore.com. To čini proizvode privlačnijima i isplativijima. Kako je jedan tehnološki pregled naveo, DMFC i druge prijenosne gorivne ćelije imaju “bolje performanse i nižu cijenu nego prije, što ih čini prikladnima za široku upotrebu” u određenim nišama ts2.tech.

Zaključno, prijenosne gorivne ćelije možda uskoro neće zamijeniti bateriju u vašem pametnom telefonu, ali tiho omogućuju niz specijaliziranih zadataka – od vojnika koji ostaju napajani na dugim misijama, do dronova koji lete dalje, do kampista koji uživaju u tihoj izvanmrežnoj energiji, do hitnih službi koje održavaju rad opreme za spašavanje života nakon oluje. Kako se dostupnost goriva (posebno vodikovih i metanolnih patrona) poboljšava i količine rastu, ove prijenosne i izvanmrežne primjene vjerojatno će se dodatno proširiti, nadopunjujući širi ekosustav gorivnih ćelija.

Tehnološke inovacije koje pokreću gorivne ćelije naprijed

Napredak u tehnologiji gorivih ćelija u posljednjim godinama bio je ključan za rješavanje prijašnjih ograničenja vezanih uz cijenu, trajnost i performanse. Istraživači i inženjeri diljem svijeta inoviraju u području znanosti o materijalima, inženjerskog dizajna i proizvodnje kako bi gorive ćelije učinili učinkovitijima, pristupačnijima i dugotrajnijima. Ovdje ističemo neke ključne tehnološke inovacije i proboje koji ubrzavaju razvoj gorivih ćelija:

• Smanjenje katalizatora i alternative: Glavni čimbenik troškova za PEM gorive ćelije je platinski katalizator koji se koristi za reakcije. Značajna istraživanja i razvoj usmjereni su na smanjenje udjela platine ili njezinu zamjenu. Godine 2025., tim iz SINTEF-a (Norveška) izvijestio je o izvanrednom postignuću: optimizacijom rasporeda platinskih nanočestica i dizajna membrane, postigli su smanjenje udjela platine za 62,5% u PEM gorivoj ćeliji uz zadržavanje performansi norwegianscitechnews.com. “Smanjenjem količine platine u gorivoj ćeliji ne samo da pomažemo u smanjenju troškova, već također uzimamo u obzir globalne izazove vezane uz opskrbu važnim sirovinama i održivost,” objasnio je Patrick Fortin, istraživač iz SINTEF-a norwegianscitechnews.com. Ova “izrazito tanka” nova membranska tehnologija koju su razvili debela je samo 10 mikrometara (otprilike 1/10 debljine lista papira) i zahtijevala je vrlo ravnomjerno nanošenje katalizatora kako bi se osiguralo da izlaz ostane visok norwegianscitechnews.com. Rezultat je jeftiniji, ekološki prihvatljiviji sklop membrana-elektroda koji i dalje isporučuje potrebnu snagu. Takvi proboji smanjuju troškove i ovisnost o rijetkoj platini (kritičnoj sirovini koja se uglavnom rudari u Južnoj Africi/Rusiji). Paralelno, istraživači istražuju katalizatore bez platinskih metala (PGM-free) koristeći nove materijale (npr. ugljike dopirane željezom i dušikom, perovskitne okside) kako bi u potpunosti eliminirali platinu. Neki eksperimentalni PGM-free katodi pokazali su solidne performanse u laboratorijima, ali trajnost je izazov – no napredak je stalan.
• Nove membrane i materijali bez PFAS-a: PEM gorivne ćelije tradicionalno koriste Nafion i slične fluorirane polimerne membrane. Međutim, one spadaju u PFAS kategoriju (“vječne kemikalije”) koje predstavljaju rizik za okoliš i zdravlje ako dođe do njihove razgradnje. U tijeku su napori za razvoj membrana bez PFAS-a koje su jednako učinkovite. SINTEF inovacija spomenuta gore ne samo da je stanjila membranu za 33% (poboljšavajući vodljivost i smanjujući potrošnju materijala), već su te membrane sadržavale i manje fluora, čime se smanjuje potencijalni PFAS rizik norwegianscitechnews.com. EU čak razmatra ograničenja za PFAS, pa je ovo pravovremeno. Druge tvrtke isprobavaju membrane na bazi ugljikovodika ili kompozitne membrane koje u potpunosti izbjegavaju PFAS. Poboljšane membrane također omogućuju više radne temperature (iznad 120°C za PEM, što pomaže u iskorištavanju otpadne topline i toleranciji na nečistoće). Jedan uzbudljiv razvoj su membrane za izmjenu aniona (AEM) za alkalne gorivne ćelije s membranom – one mogu koristiti jeftinije katalizatore i možda omogućiti korištenje nečistog vodika. Izazov kod AEM-a bila je kemijska stabilnost, ali nedavni napredak donio je izdržljivije AEM polimere koji su u testovima prešli 5.000 sati rada, približavajući se pouzdanosti PEM-a.
• Poboljšanja izdržljivosti: Gorivne ćelije moraju trajati dulje kako bi bile ekonomski isplative, posebno za teške i stacionarne primjene. Inovacije za poboljšanje izdržljivosti uključuju bolje prevlake bipolarnih ploča (za sprječavanje korozije), nosače katalizatora otporne na koroziju ugljika i korištenje vlasničkih aditiva u elektrolitima za smanjenje degradacije. Na primjer, najnoviji Toyota Mirai gorivni sklop navodno je udvostručio izdržljivost u odnosu na prvu generaciju, sada cilja 8.000–10.000 sati (što je ekvivalentno s više od 150.000 milja u automobilu). U teškim gorivnim ćelijama, tvrtke poput Ballarda i Cumminsa uvele su robusne membrane i komponente otporne na koroziju dizajnirane za 30.000 sati. Freudenbergova gorivna ćelija za teške uvjete spomenuta ranije koristi poseban dizajn elektrode i sustav ovlaživanja za smanjenje degradacije pri visokim opterećenjima sustainable-bus.com. Američki DOE-ov program Million Mile Fuel Cell Truck postavio je cilj gorivnih ćelija za kamione od 30.000 sati (oko 1 milijun milja vožnje). U 2023. taj je konzorcij objavio da je razvio novi katalizator koji daje “2,5 kW po gramu platine” – trostruko veću gustoću snage katalizatora u odnosu na konvencionalne – uz ispunjavanje ciljeva izdržljivosti i troškova innovationnewsnetwork.com. Sada nude tu tehnologiju za licenciranje, što bi moglo značajno povećati izdržljivost i smanjiti trošak sljedeće generacije gorivnih ćelija za kamione. Osim toga, napredna dijagnostika i algoritmi upravljanja pomažu u produljenju vijeka trajanja; moderni sustavi mogu dinamički prilagođavati radne uvjete kako bi se smanjio stres na gorivnu ćeliju (na primjer, izbjegavanjem brzog smrzavanja ili ograničavanjem naponskih skokova koji uzrokuju degradaciju).
• PEM na višim temperaturama i tolerancija na CO: Rad PEM gorivih ćelija na >100°C je poželjan (bolje iskorištavanje topline, jednostavnije hlađenje i tolerancija na neke nečistoće). Istraživači su razvili membrane od polibenzimidazola dopirane fosfornom kiselinom (PA-PBI) koje omogućuju rad PEM gorivih ćelija na 150–180°C. Nekoliko tvrtki (poput Advent Technologies) komercijalizira ove PEM gorive ćelije visokih temperatura (HT-PEM), koje mogu koristiti čak i reformirani metanol ili prirodni plin kao gorivo jer toleriraju do 1–2% ugljičnog monoksida koji bi otrovao standardni PEM energy.gov. HT-PEM sustavi pokazuju obećavajuće rezultate posebno za stacionarne i pomorske APU-ove, iako njihov vijek trajanja još nije tako dug kao kod PEM ćelija niske temperature.
• Proizvodnja i povećanje obujma: Mnove inovacije usmjerene su na olakšavanje i pojeftinjenje proizvodnje gorivih ćelija. Tvrtke su usavršile automatiziranu izradu MEA (membransko-elektrodni sklop), uključujući roll-to-roll nanošenje katalizatora i poboljšanu kontrolu kvalitete (strojni vid koji provjerava svaku membranu na nedostatke). Proizvodnja bipolarnih ploča također je napredovala – utiskivanje tankih metalnih ploča sada je uobičajeno (zamjenjujući skuplje obrađene grafitne ploče), a testiraju se i plastične kompozitne ploče. Sklopovi su dizajnirani za masovnu montažu. Toyotin najnoviji sklop, primjerice, smanjio je broj dijelova i koristi prešane bipolarne ploče od ugljično-polimernog materijala koje su lakše i jednostavnije. Ovi napreci smanjuju cijenu po kilovatu. Godine 2020. DOE je procijenio da bi PEMFC sklop za automobile mogao koštati oko 80 USD/kW pri većim količinama; do 2025. ciljevi industrije su ispod 60 USD/kW na 100.000 jedinica/godišnje i ispod 40 USD/kW do 2030., što bi FCEV-ove učinilo konkurentnima motorima s unutarnjim izgaranjem innovationnewsnetwork.com. U inovacijama proizvodnje treba spomenuti i 3D ispis: istraživači su počeli 3D printati komponente gorivih ćelija, poput složenih ploča za protok i čak katalitičkih slojeva, što potencijalno smanjuje otpad i omogućuje nove dizajne koji poboljšavaju performanse (npr. optimizirani kanali za ravnomjernu distribuciju plinova).
• Recikliranje i održivost: Kako se primjena gorivih ćelija širi, pozornost se usmjerava na recikliranje sklopova na kraju životnog vijeka radi povrata vrijednih materijala (platina, membrane). Pojavljuju se nove metode – primjerice, izvješće iz 2025. istaknulo je tehniku “zvučnih valova” za odvajanje i povrat katalizatorskih materijala iz korištenih gorivih ćelija fuelcellsworks.com. IEA napominje da je recikliranje platine iz gorivih ćelija izvedivo i bit će važno za smanjenje potrebe za novom platinom ako se proizvedu milijuni FCEV-ova. U međuvremenu, neke tvrtke fokusiraju se na zelenu proizvodnju: uklanjanje toksičnih kemikalija iz proizvodnog procesa (posebno važno za starije membrane koje sadrže PFAS) i osiguravanje da gorive ćelije opravdaju svoj “zeleni” imidž kroz cijeli životni ciklus.
• Integracija sustava i hibridizacija: Mnogi sustavi gorivih ćelija sada su pametno integrirani s baterijama ili ultrakondenzatorima za upravljanje prolaznim opterećenjima. Ovaj hibridni pristup omogućuje gorivoj ćeliji rad pri stalnom optimalnom opterećenju (radi učinkovitosti i dugovječnosti), dok baterija preuzima vršna opterećenja, čime se poboljšava ukupni odziv i vijek trajanja sustava. Na primjer, gotovo svi automobili na gorive ćelije su hibridi (Mirai ima malu bateriju za prikupljanje energije pri regenerativnom kočenju i pojačanje ubrzanja). Čak i autobusi i kamioni na gorive ćelije često uključuju litij-ionski međuspremnik. Napredak u energetskoj elektronici i upravljačkom softveru čini ovo besprijekornim. Dodatno, integracija s elektrolizerima i obnovljivim izvorima je vruće područje inovacija – stvarajući virtualne zatvorene krugove gdje višak solarne energije proizvodi vodik putem elektrolize, pohranjeni vodik napaja gorive ćelije noću itd. Koncept reverzibilnih gorivih ćelija (krute oksidne ili PEM koje mogu raditi unatrag kao elektrolizeri) je jedna od najnaprednijih tehnologija koja se istražuje radi pojednostavljenja takvih sustava energy.gov. Nekoliko startupa sada ima prototipove reverzibilnih SOC (kruta oksidna ćelija) sustava.
• Novi goriva i nosači: Inovacije nisu ograničene samo na vodik u plinovitom stanju kao gorivo. Proučavaju se alternative poput gorivih ćelija na amonijak (razlaganje amonijaka na vodik unutar sustava gorivih ćelija ili čak izravne gorive ćelije na amonijak s posebnim katalizatorima). Ako uspije, ovo bi moglo iskoristiti infrastrukturu amonijaka za transport energije. Još jedna nova ideja: tekući organski nosači vodika (LOHC) koji otpuštaju vodik u gorivu ćeliju na zahtjev pomoću katalizatora. U 2023. istraživači su također demonstrirali izravnu gorivu ćeliju na mravlju kiselinu koja može postići visoku gustoću snage – mravlja kiselina nosi vodik u tekućem obliku i može biti lakša za rukovanje od H₂. Nijedna od ovih tehnologija još nije komercijalna, ali ukazuju na fleksibilne opcije goriva u budućnosti, što bi moglo ubrzati prihvaćanje korištenjem najprikladnijeg nosača vodika za određenu primjenu.
• Recikliranje gorivih ćelija i drugi život: Na području održivosti, budući da gorive ćelije s vremenom degradiraju, još jedna ideja je ponovno korištenje rabljenih automobilskih gorivih ćelija u aplikacijama s manjim zahtjevima kao drugi život (slično kao što EV baterije dobivaju drugi život u stacionarnim spremnicima). Na primjer, goriva ćelija iz automobila koja je pala ispod 80% početne učinkovitosti (kraj životnog vijeka za vožnju) još uvijek se može koristiti u kućnoj CHP jedinici ili rezervnom generatoru. Ovo zahtijeva modularni dizajn za jednostavno obnavljanje ili ponovno slaganje ćelija. Neki proizvođači automobila pokazali su interes za ovo radi poboljšanja ukupne ekonomičnosti i održivosti životnog ciklusa gorivih ćelija.

Mnoge od ovih inovacija podržane su suradničkim naporima. Zajednički program za gorive ćelije i vodik u EU i konzorciji američkog DOE-a okupljaju nacionalne laboratorije, akademsku zajednicu i industriju kako bi riješili ove tehničke izazove. Na primjer, DOE-ov Konzorcij za performanse i izdržljivost gorivih ćelija (FC-PAD) fokusira se na razumijevanje mehanizama degradacije radi boljih materijala. U Europi, projekti poput CAMELOT (spomenut u SINTEF slučaju) imaju za cilj pomaknuti granice performansi PEMFC-a inovativnim dizajnom norwegianscitechnews.com.

Također vrijedi istaknuti i brz napredak u elektrolizerima (tehnologija zrcalna gorivim ćelijama za proizvodnju vodika). Iako nisu gorive ćelije same po sebi, poboljšanja u tehnologiji elektrolizera (poput jeftinijih katalizatora, novih tipova membrana i mogućnosti korištenja nečiste vode ts2.tech) izravno koriste ekosustavu gorivih ćelija čineći zeleni vodik jeftinijim i dostupnijim. IEA je izvijestila da se globalna proizvodnja elektrolizera povećava 25 puta, što će smanjiti cijenu zelenog vodika i time potaknuti širu primjenu gorivih ćelija innovationnewsnetwork.com. Tehnike poput korištenja AI za upravljanje sustavom i digitalnih blizanaca za predviđanje održavanja također se primjenjuju na sustave gorivih ćelija kako bi se maksimiziralo vrijeme rada i performanse.

Sve u svemu, kontinuirane inovacije dovele su do opipljivih poboljšanja: moderne gorive ćelije imaju otprilike 5× duži vijek trajanja i 3× veću gustoću snage uz djelić troška u usporedbi s onima od prije 20 godina. Kako je prof. Gernot Stellberger, izvršni direktor EKPO Fuel Cell Technologies, sažeo u pismu industriji: “U EKPO-u činimo gorivu ćeliju konkurentnom – u smislu performansi, troška i pouzdanosti.” No, napominje da za ostvarenje koristi “vodikova mobilnost je spremna za implementaciju, ali zahtijeva odlučnu političku podršku za premošćivanje početnog troškovnog jaza.” hydrogen-central.com Ovo naglašava da je tehnologija samo jedna strana medalje; potrebne su poticajne politike za povećanje proizvodnje kako bi ove inovacije doista rezultirale smanjenjem troškova. Politiku i ekonomske aspekte razmotrit ćemo u nastavku, ali s tehnološkog stajališta, područje gorivih ćelija je izuzetno živo, s probojnicama koje dolaze iz laboratorija za materijale, startup garaža i korporativnih istraživačko-razvojnih centara. Ove inovacije ulijevaju povjerenje da se klasični izazovi gorivih ćelija (trošak, dugovječnost, ovisnost o katalizatorima) mogu prevladati, otvarajući vrata širokoj upotrebi.

Utjecaj gorivih ćelija na okoliš

Gorive ćelije se često ističu kao “uređaji bez emisija” – i doista, kada rade na čistom vodiku, njihov jedini nusprodukt je vodena para. To donosi ogromne koristi za okoliš, osobito u eliminaciji zagađivača zraka i stakleničkih plinova na mjestu upotrebe. Međutim, za potpunu procjenu utjecaja na okoliš, potrebno je razmotriti put proizvodnje goriva i čimbenike životnog ciklusa. Ovdje raspravljamo o ekološkim prednostima i manama gorivih ćelija i kako se uklapaju u širu slagalicu dekarbonizacije:

• Nulte emisije iz ispušnih cijevi/lokalne emisije: Električna vozila na gorive ćelije (FCEV) i elektrane na gorive ćelije ne proizvode emisije izgaranja na licu mjesta. Za vozila to znači nema CO₂, nema NOₓ, nema ugljikovodika, nema čestica iz ispušne cijevi – samo vodena para. U urbanim područjima koja se bore s kvalitetom zraka, ovo je velika prednost. Svaki autobus na gorive ćelije koji zamijeni dizelski autobus eliminira ne samo CO₂, već i štetnu dizelsku čađu i NOₓ koji uzrokuju respiratorne probleme. Isto vrijedi i za stacionarne primjene: goriva ćelija na vodik u centru grada daje čistu energiju bez zagađenja koje stvara dizelski generator ili mikroturbina. Ovo može značajno poboljšati kvalitetu zraka i javno zdravlje, osobito u gusto naseljenim ili zatvorenim prostorima (npr. viličari u skladištima – zamjena viličara na propan gorivim ćelijama znači da više nema nakupljanja ugljičnog monoksida u zatvorenom). Sustavi gorivih ćelija su također tihi, smanjujući buku u odnosu na generatore s motorima ili vozila.
• Emisije stakleničkih plinova: Ako se vodik (ili drugo gorivo) proizvodi iz obnovljivih ili niskougljičnih izvora, gorivne ćelije nude put prema dubokoj dekarbonizaciji potrošnje energije. Na primjer, automobil na gorivne ćelije koji koristi vodik dobiven elektrolizom na solarni pogon ima gotovo nulte emisije CO₂ tijekom životnog ciklusa – zaista zelena mobilnost. Scenarij Međunarodne agencije za energiju za neto nultu emisiju do 2050. oslanja se na vodik i gorivne ćelije za dekarbonizaciju teškog prometa i industrije, gdje je izravna elektrifikacija teška iea.org. Međutim, izvor vodika je presudan. Danas se oko 95% vodika proizvodi iz fosilnih goriva (reformiranje prirodnog plina ili uplinjavanje ugljena) bez hvatanja CO₂ iea.org. Ovaj “sivi” vodik proizvodi značajne količine CO₂ uzvodno, otprilike 9-10 kg CO₂ po kg H₂ iz prirodnog plina. Korištenje takvog vodika u vozilu na gorivne ćelije zapravo bi rezultiralo emisijama tijekom životnog ciklusa usporedivim ili većim od hibridnog automobila na benzin – zapravo se emisije prebacuju s ispušne cijevi na postrojenje za proizvodnju vodika. Stoga, kako bi se ostvarile klimatske koristi, vodik mora biti niskougljični: ili “zeleni vodik” putem elektrolize s obnovljivom električnom energijom, ili “plavi vodik” putem proizvodnje iz fosilnih goriva uz hvatanje i skladištenje ugljika. Trenutno, vodik s niskim emisijama ima samo marginalnu ulogu (<1 Mt od ~97 Mt ukupnog vodika u 2023.) iea.org, ali je u tijeku val novih projekata koji bi to mogli drastično promijeniti do 2030. godine iea.org. IEA navodi da bi najavljeni projekti, ako se realiziraju, doveli do peterostrukog povećanja proizvodnje niskougljičnog vodika do 2030. godine iea.org. Osim toga, politike poput američkog poreznog poticaja za vodik iz Zakona o smanjenju inflacije (do 3 USD/kg za zeleni H₂) i europske strategije za vodik natječu se u povećanju opskrbe čistim H₂ iea.org. U međuvremenu, neki projekti gorivnih ćelija koriste “tranzicijska” goriva: npr. mnoge stacionarne gorivne ćelije rade na prirodni plin, ali postižu smanjenje CO₂ zahvaljujući većoj učinkovitosti od postrojenja na izgaranje (a u kogeneracijskom načinu rada, zamjenom zasebne proizvodnje topline). Na primjer, gorivna ćelija s učinkovitošću od 60% emitira otprilike upola manje CO₂ po kWh od elektrane na mreži s učinkovitošću od 33% na isto gorivo energy.gov. Ako se koristi bioplin (obnovljivi prirodni plin iz otpada), tada gorivna ćelija može biti čak i ugljično neutralna ili negativna. Mnogi Bloom Energy serveri, primjerice, koriste bioplin iz odlagališta otpada. U Kaliforniji, projekti gorivnih ćelija često koriste usmjereni bioplin kako bi ostvarili vrlo nisku CO₂ bilancu.
• Sektori koje je teško dekarbonizirati: Gorivne ćelije (i vodik) omogućuju dekarbonizaciju tamo gdje druge metode zakazuju. Za tešku industriju (čelik, kemikalije, prijevoz na velike udaljenosti), izravna elektrifikacija je teška, a biogoriva imaju ograničenja. Vodik može zamijeniti ugljen u proizvodnji čelika (putem izravne redukcije), a gorivne ćelije mogu osigurati visokotemperaturnu toplinu ili energiju bez emisija. U kamionskom prijevozu, baterije možda ne mogu podnijeti terete od 40 tona na udaljenostima od 800 km bez nepraktične mase; vodik u gorivnim ćelijama može. IEA naglašava da vodik i goriva na bazi vodika “mogu igrati važnu ulogu u sektorima gdje su emisije teško smanjive i gdje su druge opcije nedostupne ili teške”, poput teške industrije i prijevoza na velike udaljenosti iea.org. Do 2030. u IEA-ovom scenariju neto nulte emisije, ti sektori čine 40% potražnje za vodikom (u odnosu na <0,1% danas) iea.org. Gorivne ćelije su uređaji koji će taj vodik pretvarati u korisnu energiju za te sektore na čist način.
• Energetska učinkovitost i CO₂ po km: Što se tiče učinkovitosti, vozila na gorivne ćelije općenito su energetski učinkovitija od motora s unutarnjim izgaranjem, ali manje učinkovita od baterijskih električnih vozila. PEM gorivna ćelija u automobilu može biti ~50–60% učinkovita u pretvaranju energije vodika u pogon na kotačima (plus neki gubici pri proizvodnji vodika). BEV je 70-80% učinkovit od mreže do kotača, dok je benzinski automobil možda 20-25%. Dakle, čak i korištenje vodika iz prirodnog plina u automobilu na gorivne ćelije donosi smanjenje CO₂ u odnosu na usporedivi benzinski automobil, zbog veće učinkovitosti, ali ne toliko kao korištenje obnovljivog vodika. S obnovljivim vodikom, CO₂ po km je gotovo nula. Također, budući da gorivne ćelije održavaju visoku učinkovitost čak i pri djelomičnom opterećenju, FCEV u gradskoj vožnji može imati manji pad učinkovitosti nego vozilo s motorom s unutarnjim izgaranjem u prometu s čestim zaustavljanjima.
• Zagađivači i kvaliteta zraka: Pokrili smo zagađivače iz ispušnih cijevi, ali treba uzeti u obzir i one uzvodno. Proizvodnja vodika iz prirodnog plina emitira CO₂ (osim ako se ne skladišti), ali ne emitira lokalne zagađivače koji utječu na ljudsko zdravlje. Plinofikacija ugljena za proizvodnju vodika, koja se koristi na nekim mjestima, ima značajne emisije zagađivača osim ako se ne pročisti – ali ta metoda opada zbog visokog CO₂ otiska. S druge strane, elektroliza gotovo da nema emisija u okoliš ako se napaja obnovljivim izvorima energije (može biti nešto vodene pare iz rashladnih tornjeva ako je riječ o velikom postrojenju, ali to je zanemarivo). Potrošnja vode je još jedan aspekt: gorivne ćelije same proizvode vodu umjesto da je troše (PEM gorivna ćelija proizvede oko 0,7 litara vode po kg utrošenog H₂). Elektroliza za proizvodnju vodika zahtijeva unos vode – otprilike 9 litara po kg H₂. Ako se vodik proizvodi iz prirodnog plina, proizvodi vodu umjesto da je troši (CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O). Dakle, utjecaj na vodu ovisi o putanji: zeleni vodik koristi vodu (ali u relativno umjerenim količinama; npr. proizvodnja 1 tone H₂ (što je puno energije) koristi oko 9-10 tona vode, što je ekvivalentno količini vode potrebnoj za proizvodnju 1 tone čelika, za usporedbu). Neke tvrtke pronalaze načine za korištenje otpadnih voda ili čak morske vode za elektrolizu (nedavno otkriće omogućilo je PEM elektrolizatorima rad na nečistoj vodi ts2.tech). Općenito, vodik/gorivne ćelije nisu jako intenzivne u potrošnji vode u usporedbi, primjerice, s biogorivima ili termoelektranama, a u nekim primjenama gorivne ćelije čak mogu i proizvoditi vodu. Toyota Tri-gen sustav, na primjer, daje 1.400 galona vode dnevno kao nusproizvod koji koriste za pranje automobila pressroom.toyota.com.
• Utjecaj na materijale i resurse: Gorivne ćelije koriste neke egzotične materijale (metali iz platinaste skupine), ali u malim količinama. Kao što je spomenuto, te količine se smanjuju i mogu se reciklirati. S resursnog aspekta, budućnost u kojoj postoje milijuni automobila na gorivne ćelije zahtijevala bi određeno povećanje opskrbe platinom, ali procjene pokazuju da bi to moglo biti reda veličine nekoliko dodatnih stotina tona do 2040., što je izvedivo posebno uz recikliranje (za razliku od baterija koje zahtijevaju velike količine litija, kobalta, nikla itd., što otvara vlastita pitanja održivosti). Također, gorivne ćelije mogu smanjiti ovisnost o određenim kritičnim mineralima: primjerice, FCEV ne treba litij ili kobalt u velikim količinama (samo malu bateriju), što potencijalno smanjuje potražnju za tim opskrbnim lancima ako FCEV-ovi zauzmu značajan udio. Sam vodik može se proizvoditi iz raznih lokalnih resursa (obnovljiva energija, nuklearna energija, biomasa itd.), čime se povećava energetska sigurnost i smanjuje utjecaj na okoliš od vađenja/rafiniranja nafte. Regije s obiljem obnovljivih izvora (sunčane pustinje, vjetrovite ravnice) mogu izvoziti energiju putem vodika bez potrebe za velikim prijenosnim vodovima.
• Usporedba s alternativama: Vrijedi usporediti gorivne ćelije s drugim rješenjima poput električnih vozila na baterije ili biogoriva iz ekološke perspektive. Električna vozila na baterije imaju veću učinkovitost, ali nose i utjecaje proizvodnje (rudarenje za velike baterije itd.) te i dalje zahtijevaju čistu elektroenergetsku mrežu kako bi doista bila niskougljična. Gorivne ćelije prebacuju ekološko opterećenje na proizvodnju vodika – koja, ako se provodi čisto, može imati vrlo mali utjecaj. U praksi će vjerojatno postojati kombinacija. Mnogi stručnjaci smatraju da su gorivne ćelije i baterije komplementarne: baterije za kraće udaljenosti i laka vozila, gorivne ćelije za teža vozila i potrebe za dugim dosegom. Taj kombinirani pristup, kako je istaknuto u pismu izvršnih direktora EU-a, zapravo bi mogao minimizirati ukupne troškove sustava i infrastrukture – i vjerojatno ekološki utjecaj – korištenjem svakog tamo gdje je optimalno hydrogen-central.com.
• Ispuštanje vodika: Suptilno ekološko pitanje koje se istražuje je učinak ispuštanja vodika u atmosferu. Sam vodik nije staklenički plin, ali ako iscuri, može produžiti životni vijek metana i neizravno pridonijeti zagrijavanju. Studije ispituju ovaj rizik; Vijeće za vodik napominje da je važno održavati nisku razinu ispuštanja (što je moguće postići dobrom inženjerijom). Čak i tada, najgori mogući učinak zagrijavanja ispuštenog H₂ znatno je manji od ispuštanja CO₂ ili metana iste energetske vrijednosti. Ipak, industrija razvija senzore i protokole za minimiziranje gubitaka u proizvodnji, transportu i korištenju vodika.

Sveukupno, ekološka perspektiva za gorivne ćelije je vrlo pozitivna pod uvjetom da vodik dolazi iz čistih izvora. Zato se toliko ulaže u povećanje proizvodnje zelenog vodika. Međunarodna agencija za energiju naglašava da, iako je zamah snažan (60 zemalja ima strategije za vodik), moramo “stvoriti potražnju za vodikom s niskim emisijama i otključati ulaganja za povećanje proizvodnje i smanjenje troškova”, inače gospodarstvo vodika neće ostvariti svoja ekološka obećanja iea.org. Trenutno je tek 7% najavljenih projekata niskougljičnog vodika doseglo konačnu investicijsku odluku, često zbog nedostatka jasne potražnje ili političke podrške iea.org. Ovaj se jaz sada rješava politikama (više o tome u sljedećem odjeljku).

Može se vidjeti brza promjena: na primjer, početkom 2025. američko Ministarstvo financija donijelo je konačna pravila za porezni kredit za proizvodnju vodika u IRA-i, čime je investitorima pružena sigurnost iea.org. Europa je pokrenula aukcije Hydrogen Banke za subvencioniranje otkupa zelenog H₂ iea.org. Ove mjere trebale bi potaknuti veću proizvodnju niskougljičnog vodika, što izravno poboljšava ekološki otisak svake ugrađene gorivne ćelije. Već sada, globalna ulaganja u vodik s niskim emisijama trebala bi porasti za oko 70% u 2025. na gotovo 8 milijardi dolara, nakon rasta od 60% u 2024. ts2.tech. Ukratko, što je vodik čišći, to je gorivna ćelija zelenija – i cijela industrija brzo djeluje kako bi osigurala da će zalihe vodika biti čiste.

Šire gledano, gorivne ćelije doprinose održivosti okoliša ne samo kroz emisije, već i omogućavanjem diverzifikacije energije i otpornosti. Mogu koristiti višak obnovljive energije (sprječavajući rasipanje/ograničenja), te pružiti čistu energiju na udaljenim ili katastrofom pogođenim lokacijama (podržavajući potrebe ljudi i ekosustava). U kombinaciji s obnovljivim izvorima energije, omogućuju postupno ukidanje fosilnih goriva u sektorima koji su se nekad smatrali nerješivima, smanjujući i zagađenje i klimatski utjecaj. Kako je izvršni direktor Air Liquidea François Jackow sažeo: “Vodik je ključna poluga dekarbonizacije za industriju i mobilnost, te stup buduće energetske i industrijske otpornosti.” hydrogen-central.com Gorivne ćelije su radni konji koji taj vodik pretvaraju u praktičnu energiju bez zagađenja.

Zaključno, tehnologija gorivnih ćelija nudi značajne ekološke prednosti: čist zrak, niže emisije stakleničkih plinova i integraciju obnovljivih izvora. Glavno upozorenje je izbjeći jednostavno prebacivanje emisija uzvodno korištenjem fosilnog vodika – prijelazni problem koji snažna politika i tržišni trendovi aktivno rješavaju. S rastom zelenog vodika, gorivne ćelije mogu pružiti doista energiju bez ugljika u mnogim primjenama. Kombinacija izostanka emisija iz ispušnih plinova i sve više niskougljičnog goriva čini gorivne ćelije temeljem mnogih nacionalnih klimatskih strategija i korporativnih planova održivosti. Jasno je da su, kada je riječ o smanjenju zagađenja i borbi protiv klimatskih promjena, gorivne ćelije više saveznik nego prijetnja – zaključak koji dijele znanstvenici i donositelji politika diljem svijeta.

Ekonomska isplativost i tržišni trendovi

Ekonomika gorivnih ćelija već je dugo predmet pomnog ispitivanja. Povijesno gledano, gorivne ćelije bile su skupi, visokotehnološki kurioziteti dostupni samo za svemirske misije ili demonstracijske projekte. No, tijekom posljednjeg desetljeća, troškovi su znatno pali i mnoge primjene gorivnih ćelija približavaju se ekonomskoj isplativosti – osobito uz poticajne politike i veće proizvodne količine. Ovdje procjenjujemo ekonomsku izvedivost gorivnih ćelija u različitim sektorima te analiziramo trenutne tržišne trendove uključujući ulaganja, projekcije rasta i kako političke inicijative oblikuju tržište.

Troškovne putanje i konkurentnost

Troškovi sustava gorivnih ćelija mjere se po cijeni po kilovatu (za stacionarne i automobilske sklopove) ili ukupnom trošku sustava po jedinici (za stvari poput autobusa ili automobila). Nekoliko čimbenika pridonijelo je smanjenju troškova:

• Serijska proizvodnja: Kako proizvodnja raste s desetaka na tisuće jedinica, dolazi do učinkovitosti u proizvodnji. Toyota je, primjerice, smanjila trošak Mirai gorivne ćelije za procijenjenih 75% s prve na drugu generaciju masovnom proizvodnjom i pojednostavljenjem dizajna. Ipak, FCEV-ovi su i dalje skuplji unaprijed od usporedivih vozila s motorima s unutarnjim izgaranjem ili čak baterijskih vozila zbog niskih količina i skupih komponenti (Mirai košta oko 50.000 USD+ prije poticaja). Američko Ministarstvo energetike cilja na izjednačavanje troškova s ICE pri velikim količinama do 2030. (~30 USD/kW za sustav gorivnih ćelija).
• Smanjenje platine: Raspravljali smo o tehničkim smanjenjima platine; ekonomski gledano, platina čini velik dio troška sklopa. Smanjenje količine ili korištenje reciklirane platine može smanjiti trošak sklopa za tisuće dolara. Trenutno, automobilska gorivna ćelija od 80 kW može imati 10-20 g platine (ovisno o dizajnu) – pri 30 USD/gram, to je 300-600 USD za platinu, što nije ogromno, ali je značajno. Za teška vozila, sklopovi su veći, ali postoje napori da se količina platine po kW i dalje smanjuje. U međuvremenu, stacionarne MCFC i SOFC gorivne ćelije u potpunosti izbjegavaju platinu, što pomaže u smanjenju troškova materijala (iako imaju druge skupe materijale i procese sklapanja).
• Sistemska pomoćna oprema (BoP): Komponente izvan sklopa poput kompresora, ovlaživača, energetske elektronike, spremnika itd., znatno pridonose trošku. I ovdje pomažu veći obujam i zrelost opskrbnog lanca. U vozilima su spremnici za vodik od ugljičnih vlakana veliki trošak (često jednako kao i sam sklop gorivne ćelije). Ti troškovi padaju za oko 10-20% pri svakom udvostručenju količine. Industrija istražuje alternativna skladišta (poput metalnih hidrida ili jeftinijih vlakana), ali kratkoročno je riječ o povećanju proizvodnje kompozita. EU i Japan imaju programe za prepolovljavanje troškova spremnika do 2030. kroz automatizaciju i nove materijale. Kod stacionarnih sustava, BoP uključuje reformere (ako se koristi prirodni plin), pretvarače, izmjenjivače topline – i ovdje koristi od standardizacije i obujma.
• Troškovi goriva: Ekonomska isplativost također ovisi o cijeni vodika (ili metanola itd.). Vodikovo gorivo danas može biti skupo na ranim tržištima. Na javnim H₂ postajama u Kaliforniji ili Europi, vodik često košta 10-15 USD po kg (otprilike energetski ekvivalentno 4-6 USD/gal benzina). To znači da je punjenje FCEV-a slično ili malo skuplje od benzina po prijeđenoj milji (iako je u usporedbi s troškom električne energije za EV, skuplje). Međutim, troškovi padaju kako veća proizvodnja dolazi na tržište. Američki DOE-ov Hydrogen Shot cilja na 1 USD po kg vodika do 2031. godine innovationnewsnetwork.com. Iako je to ambiciozno, čak i 3 USD/kg (s obnovljivim izvorima ili SMR+CCS) učinilo bi vodikove FCEV-ove vrlo jeftinima za korištenje po milji, s obzirom na to da su automobili s gorivnim člancima 2-3× učinkovitiji od ICE. U industrijskim okvirima, troškovi zelenog vodika pali su na oko 4-6 USD/kg u 2025. u najboljim slučajevima (s vrlo jeftinom obnovljivom energijom), a plavi vodik može biti 2-3 USD/kg. Novi američki porezni kredit (do 3 USD/kg) mogao bi učinkovito učiniti zeleni vodik jeftinim kao 1-2 USD/kg u SAD-u za proizvođače, što će vjerojatno rezultirati maloprodajnim cijenama ispod 5 USD u narednim godinama. Europski projekti zelenog vodika pod Hydrogen Bank također ciljaju na ugovaranje po oko 4-5 €/kg ili manje. Sve ovo znači: barijera troška goriva se rješava, što će poboljšati ekonomiku korištenja gorivnih članaka u odnosu na konvencionalna goriva. Za kamione na duge relacije, vodik po 5 USD/kg je otprilike izjednačen po milji s dizelom po 3 USD/gal, s obzirom na prednost učinkovitosti kamiona s gorivnim člancima.
• Poticaji i određivanje cijene ugljika: Vladini poticaji trenutno naginju ekonomiju u korist gorivnih članaka. Mnoge zemlje nude subvencije ili porezne olakšice: npr. SAD daje do 7.500 USD porezne olakšice za automobile na gorivne članke (kao i za EV), Kalifornija dodaje dodatne poticaje, a nekoliko zemalja EU daje poticaje za kupnju FCEV-ova (Francuska nudi 7.000 € za H₂ automobil, Njemačka ukida porez na ceste itd.). Za autobuse i kamione postoje veliki javni programi sufinanciranja (EU-ov JIVE financirao je 300+ autobusa, kalifornijski HVIP pokriva velik dio troška H₂ kamiona). Stacionarne gorivne članke imaju koristi od poreznih olakšica (30% ITC u SAD-u fuelcellenergy.com) i programa poput japanskih CHP subvencija. Štoviše, ako se određivanje cijene ugljika ili propisi o emisijama pooštre, trošak ispuštanja CO₂ će rasti – što u biti favorizira tehnologije bez emisija poput gorivnih članaka. Na primjer, prema europskim propisima o CO₂ za flote i mogućim budućim obvezama za goriva, korištenje zelenog vodika moglo bi generirati kredite koji se mogu unovčiti. Ovakav politički okvir ključan je u sljedećih 5-10 godina za prelazak na samoodržive tržišne količine.

Trenutna konkurentnost: U određenim nišama, gorivni članci su već ekonomski konkurentni ili blizu toga:

• Skladišni viličari: Viličari na gorive ćelije nadmašuju one na baterije po pitanju radnog vremena i učinkovitosti rada u velikim flotama. Tvrtke poput Walmarta otkrile su da, unatoč većim početnim ulaganjima, povećanje protoka (nema zamjene baterija, dosljednija snaga) i ušteda prostora (nije potrebna prostorija za punjenje) čine gorive ćelije financijski privlačnima innovationnewsnetwork.com. To je dovelo do toga da su deseci tisuća viličara implementirani kroz modele najma od strane Plug Powera. Izvršni direktor Plug Powera istaknuo je da ovi viličari mogu imati uvjerljiv povrat ulaganja na lokacijama s visokom iskorištenošću – zbog čega su Amazon, Walmart, Home Depot itd. rano ušli u ovaj segment.
• Autobusi: Autobusi na gorive ćelije i dalje su skuplji od dizelskih ili baterijskih autobusa na početku. Međutim, neke prijevozničke agencije izračunale su da na određenim rutama (duge relacije, hladno vrijeme ili intenzivna upotreba) trebaju manje H₂ autobusa nego baterijskih (zbog bržeg punjenja i većeg dosega). Primjer za to je Beč, gdje je 12 BEB (baterijskih električnih autobusa) zamijenjeno s 10 FCEB-a sustainable-bus.com. Tijekom 12-godišnjeg vijeka, ako cijena vodika padne i održavanje bude usporedivo, ukupni trošak vlasništva (TCO) mogao bi se izjednačiti. Rani podaci pokazuju da autobusi na gorive ćelije imaju manje zastoja od ranih baterijskih autobusa u nekim flotama, što može donijeti uštede.
• Kamioni za duge relacije: Ovdje je dizel teško nadmašiti po pitanju troškova. Kamioni na gorive ćelije imaju veće početne troškove (trenutno možda 1,5-2× više od dizelskih) i vodik još nije jeftiniji od dizela po prijeđenoj milji. Međutim, s očekivanom serijskom proizvodnjom do kasnih 2020-ih (Daimler, Volvo, Hyundai svi planiraju serijsku proizvodnju), i s prethodno spomenutim promjenama cijena goriva, ekonomika bi se mogla promijeniti. Posebno ako propisi o nultim emisijama prisile prijevozničke tvrtke na prelazak s dizela, gorive ćelije mogle bi postati preferirani izbor za duge rute zbog operativne ekonomike (nosivost i iskorištenost). Nedavno istraživanje ACT Researcha predviđa da bi FCEV kamioni mogli postići paritet ukupnog troška vlasništva s dizelom u određenim segmentima teških vozila do sredine 2030-ih ako cijena vodika dosegne oko 4 $/kg. Kalifornija i Europa već najavljuju postupno ukidanje prodaje dizela u 2030-ima, što stvara poslovni razlog za rano ulaganje u kamione na gorive ćelije.
• Stacionarna energija: Za osnovnu energiju, gorivne ćelije još uvijek često imaju višu kapitalnu cijenu po kW od elektrana na mreži ili motora. No, mogu konkurirati po pouzdanosti i emisijama tamo gdje se to cijeni. Na primjer, podatkovni centri mogu koristiti gorivne ćelije uz mrežu u konfiguraciji koja eliminira potrebu za rezervnim generatorima i UPS sustavima, što potencijalno može nadoknaditi troškove. Microsoft je otkrio da korištenjem gorivne ćelije od 3 MW umjesto dizelskih generatora, ukupni troškovi mogu biti razumni kada se uračuna eliminacija dijela elektroenergetske infrastrukture carboncredits.com. U regijama s visokim troškovima električne energije (npr. otoci ili udaljena područja koja koriste dizelske generatore po $0,30/kWh), gorivne ćelije na lokalno proizvedeni vodik ili amonijak mogle bi postati isplative čiste zamjene. Vlade su također spremne platiti više za ekološke koristi i otpornost mreže, putem programa poput NYSERDA-inog koji financira rane implementacije nyserda.ny.gov. S vremenom, ako se na dizelske generatore primijene troškovi ugljika ili stroga ograničenja zagađenja (neki gradovi razmatraju zabranu novih dizelskih rezervi za velike zgrade), gorivne ćelije dobivaju ekonomsku prednost.
• Mikro-KKO: Mikro-KKO jedinice na gorivne ćelije u kućanstvima još su uvijek prilično skupe (deseci tisuća dolara), ali u Japanu su subvencije i visoka cijena električne energije iz mreže + ukapljeni prirodni plin učinili ih isplativima za rane korisnike. Troškovi su se prepolovili od uvođenja, a proizvođači ih planiraju dodatno smanjiti masovnom proizvodnjom. Ako troškovi goriva (prirodni plin ili vodik) ostanu razumni i ako postoji vrijednost u rezervnom napajanju (nakon katastrofa itd.), neki vlasnici kuća ili poduzeća mogli bi platiti više za KKO na gorivne ćelije radi energetske sigurnosti i učinkovitosti.

Ključni pokazatelj koji se često navodi je stopa učenja: povijesno gledano, gorivne ćelije su pokazale stope učenja od oko 15-20% (što znači da svako udvostručenje kumulativne proizvodnje smanjuje trošak za taj postotak). Kako se proizvodnja povećava u segmentima teških vozila i stacionarne primjene, možemo očekivati daljnji pad troškova.

Rast tržišta i trendovi

Tržište gorivnih ćelija je u fazi rasta. Neki značajni trendovi do 2025.:

• Rast prihoda i obujma: Prema tržišnim studijama, globalno tržište gorivih ćelija (u svim primjenama) raste po stopi od oko 25%+ godišnje u posljednjim godinama. Segment vozila na gorive ćelije posebno se očekuje da će rasti po više od 20% CAGR do 2034. godine globenewswire.com. Na primjer, tržište vozila na gorive ćelije predviđa se da će porasti s otprilike 3 milijarde dolara u 2025. na oko 18 milijardi dolara do 2034. godine globenewswire.com. Slično, tržište stacionarnih gorivih ćelija i prijenosno tržište bilježe dvoznamenkaste stope rasta. U 2022. godini, globalne isporuke gorivih ćelija premašile su 200.000 jedinica (uglavnom malih APU-ova i jedinica za rukovanje materijalom), a taj broj raste kako novi modeli kamiona i automobila dolaze na tržište.
• Geografska žarišta: Azija (Japan, Južna Koreja, Kina) prednjači u stacionarnim sustavima i velika je u vozilima (Kina potiče autobuse/kamione, Japan osobna vozila i stacionarne sustave, Koreja elektrane i vozila). Azijsko-pacifička regija dominirala je FCEV tržištem u 2024. s glavnim udjelima iz japanskih i korejskih programa za osobna vozila te kineskih komercijalnih vozila globenewswire.com. Kineska integrirana strategija s nacionalnim subvencijama i lokalnim klasterima (npr. Šangaj, Guangdong) ubrzano povećava implementacije globenewswire.com. Europa sada snažno ulaže u infrastrukturu i vozila na vodik; zemlje poput Njemačke već imaju 100 H₂ postaja i žele još stotine globenewswire.com, a Europa financira mnoga vozila (planovi za stotine kamiona kroz H2Accelerate, 1.200 autobusa do sredine desetljeća sustainable-bus.com, itd.). Sjeverna Amerika (posebno Kalifornija) ima džepove napredne primjene – Kalifornija ima oko 50 javnih H₂ postaja i cilja na 200 do 2025. kako bi podržala desetke tisuća FCEV-ova. Novi američki vodikovi centri (s 8 milijardi dolara odobrenih krajem 2023.) dodatno će potaknuti regionalni rast tržišta osiguravanjem infrastrukture za vodik na mjestima poput obale Zaljeva, Srednjeg zapada, Kalifornije itd. U međuvremenu, nova tržišta poput Indije istražuju gorivne ćelije (Indija je pokrenula prvo H₂ testiranje autobusa 2023. i predstavila prototip kamiona na gorivne ćelije 2025. globenewswire.com). Indijska vlada kroz Nacionalnu misiju za vodik ulaže u demonstracijske projekte (npr. vodikovi autobusi u Ladakhu globenewswire.com).
• Korporativna ulaganja i partnerstva: Veliki industrijski igrači ulažu oklade. Proizvođači automobila: Toyota, Hyundai, Honda su već dugo prisutni, a sada im se pridružuju BMW (koji je najavio ograničenu seriju SUV vozila na vodik 2023.), i tvrtke poput GM (razvija module gorivih ćelija za zrakoplovstvo i vojsku te isporučuje Hydrotec gorive ćelije partnerima poput Navistara za kamione). Proizvođači kamiona: osim zajedničkog ulaganja Daimlera i Volvoa, aktivni su i drugi poput Nikola, Hyundai (sa svojim XCIENT programom u Europi i planovima za SAD), Toyota Hino (razvija kamione na gorive ćelije), Kenworth (u partnerstvu s Toyotom na demonstracijskom kamionu za luke). Željezničke i zrakoplovne tvrtke: Alstom (vlakovi), Airbus (s MTU-om i također partnerstvom s Ballardom za demonstracijski motor), te startupi poput ZeroAvia (uz podršku zrakoplovnih kompanija) pokazuju interes u više sektora.

Lanac opskrbe također bilježi konsolidaciju i ulaganja. Veliki potez bila je Honeywellova akvizicija Johnson Mattheyjevog poslovanja s katalizatorima za gorive ćelije i elektrolizatore za 1,8 milijardi funti u 2025., što pokazuje da se etablirane industrijske tvrtke pozicioniraju za vodikovu ekonomiju ts2.tech. Startupi za proizvodnju vodika dobivaju sredstva od naftnih i plinskih divova (npr. BP ulaže u startup za elektrolizatore Hystar i LOHC tvrtku Hydrogenious). Zapravo, naftne i plinske kompanije su povećale svoj udio – globalna analiza korporativnog ulaganja otkrila je da su u prvoj polovici 2025. naftne i plinske kompanije utrostručile ulaganja u vodikove startupe u odnosu na prethodnu godinu, suprotstavljajući se narativu o smanjenju interesa globalventuring.com. Oni se osiguravaju za budućnost u kojoj je vodik značajan nositelj energije. Primjeri uključuju Shellova ulaganja u H₂ mreže za punjenje, TotalEnergies u projekte proizvodnje vodika i partnerstva poput Chevron s Toyotom na vodikovoj infrastrukturi.

• IPO i burza: Mnoge tvrtke koje se bave isključivo gorivnim ćelijama kotiraju na burzi (Plug Power, Ballard Power, Bloom Energy, FuelCell Energy). Njihova izvedba dionica bila je nestabilna, često ovisna o vijestima vezanim uz politiku. U 2020. su naglo porasle zbog uzbuđenja oko vodika, u 2022.–2023. mnoge su se ohladile zbog sporije od očekivane profitabilnosti, ali 2024.–2025. ponovno je porastao optimizam kako su stvarne narudžbe rasle i vladina sredstva se realizirala. Na primjer, Ballard je 2025. primio svoje najveće narudžbe gorivnih ćelija za autobuse do sada (preko 90 motora europskim proizvođačima autobusa) nz.finance.yahoo.com, i ponovno se fokusira na ključna tržišta nakon što je novi izvršni direktor preuzeo vodstvo hydrogeninsight.com. Bloom Energy širi proizvodnju i ulazi na nova tržišta poput proizvodnje vodika putem reverzibilnih SOFC-ova. Plug Power, iako se suočava s izazovima u ostvarivanju financijskih ciljeva, gradi cijelu mrežu za zeleni vodik i izvijestio je o više od milijardu dolara prihoda za 2024., s ambicioznim planovima rasta (ali i velikim izdacima) fool.com. Ukratko, sektor se pomaknuo s isključivo istraživanja i razvoja na ostvarivanje prihoda, ali profitabilnost na razini cijele industrije još je nekoliko godina udaljena dok se šire.
• Spajanja i suradnje: Svjedočimo prekograničnim i međuindustrijskim suradnjama: npr. Daimler, Shell i Volvo surađuju na ekosustavima za kamione na vodik; Toyota u partnerstvu s Air Liquide i Hondom na infrastrukturi u Japanu/EU; Hydrogen Council (osnovan 2017.) sada ima više od 140 korporativnih članova koji usklađuju strategije. Posebno se međunarodne suradnje formiraju: 2023. najavljeno je partnerstvo za transport vodika (u obliku amonijaka) iz Australije u Japan za proizvodnju električne energije – što se povezuje s napajanjem gorivnim ćelijama ako se komercijaliziraju gorivne ćelije na amonijak. Europske zemlje surađuju: projekt IPCEI (Važni projekti od zajedničkog europskog interesa) Vodik okuplja milijarde eura iz zemalja EU za razvoj svega, od elektrolizatora do vozila na gorivne ćelije iea.org. “Belgija, Njemačka i Nizozemska pozivaju na jasnu europsku strategiju za jačanje tržišta vodika,” navodi jedan članak, naglašavajući regionalnu suradnju blog.ballard.com.
• Izazovi i prilagodbe na tržištu: Uz brzi rast dolazi i nekoliko ozbiljnih prilagodbi. Izvješće H2View H1 2025 primijetilo je da je “realnost počela gristi” za vodik, s nekim startupima koji propadaju i velikim igračima poput Statkrafta koji pauziraju projekte zbog visokih troškova ili neizvjesne potražnje h2-view.com. No, naglašeno je da je ovo strateška evolucija, a ne povlačenje – investitori sada zahtijevaju jasnije poslovne slučajeve i novčane tokove u bliskoj budućnostih2-view.com. To je zdravo za dugoročnu stabilnost. Na primjer, vidjeli smo BP kako izlazi iz velikog projekta zelenog vodika u Nizozemskoj 2025. godine dok se ponovno fokusirao na osnovno poslovanje, ali je projekt nastavljen pod novim vodstvom ts2.tech. Također, dramatična priča o Nikoli: nakon početnog uzbuđenja, suočila se s financijskim problemima i skandalom osnivača, a do 2023. njezin posao s baterijskim kamionima je posrnuo. Ipak, 2025. nova tvrtka “Hyroad” preuzela je Nikoline imovine i intelektualno vlasništvo za vodikove kamione nakon stečaja kako bi nastavila tu viziju h2-view.com. Ove epizode odražavaju prijelaz iz razdoblja euforije u racionalniju fazu rasta temeljenu na partnerstvima.
• Signali politike i mandata: Tržišta također reagiraju na nadolazeće regulative. Kalifornijsko Advanced Clean Trucks pravilo i EU CO₂ standardi zapravo zahtijevaju da dio novih kamiona bude s nultom emisijom – što potiče narudžbe za vodikove kamione uz one na baterije. U Kaliforniji, primjerice, luke i prijevozničke tvrtke znaju da već sada moraju početi nabavljati ZE kamione kako bi ispunile ciljeve za 2035. (kada bi prodaja dizela mogla biti zabranjena). Kina koristi program Fuel Cell Vehicle City Cluster: subvencije se daju gradskim koalicijama koje uvode određeni broj FCEV-ova, s ciljem dosezanja 50.000 FCEV-ova do 2025., kako je navedeno. Ovakvi mandati jamče proizvođačima da će postojati tržište ako proizvode vozila na gorive ćelije, potičući ulaganja.
• Širenje infrastrukture za vodik: Tržišni trend usko povezan s gorivnim ćelijama je izgradnja infrastrukture za punjenje. Očekuje se da će do 2025. godine globalno postojati više od 1.000 vodikovih stanica (u odnosu na ~550 u 2021.). Njemačka već ima više od 100 stanica koje opslužuju postojeće automobile globenewswire.com, a planira ih 400 do 2025.; Japan cilja na 320 do 2025. Zanimljivo, Kina je imala više od 250 stanica do 2025. i brzo gradi nove. SAD zaostaje, ali je Zakon o infrastrukturi izdvojio sredstva za H₂ koridore i privatne inicijative (poput Truck stops by Nikola, Plug Power, Shell u razvoju). Nove tehnologije punjenja (poput visokokapacitetnih 700 bar dispenzera za kamione ili punjenja tekućim vodikom) dolaze na tržište. U 2023. godini, prva visokokapacitetna stanica za punjenje tekućim H₂ za kamione otvorena je u Njemačkoj od strane Daimlera i partnera. Također, novi standardi (kao što su ažuriranja SAE J2601 protokola za punjenje) poboljšavaju pouzdanost i brzinu punjenja, što pomaže prihvaćanju od strane korisnika i protoku na stanicama.
• Izgledi tržišta: Gledajući unaprijed, industrijske prognoze su optimistične. IDTechEx predviđa desetke tisuća kamiona na gorivne ćelije na cestama do 2030. globalno, i možda više od milijun FCEV-ova svih vrsta. Do 2040. gorivne ćelije bi mogle zauzeti značajnu manjinu prodaje teških vozila (neke procjene 20-30% teških kamiona). Stacionarne gorivne ćelije mogle bi premašiti 20 GW kumulativno instalirane snage do 2030. (samo nekoliko GW danas) kako ih zemlje poput Južne Koreje, Japana i možda SAD-a (s vodikovim čvorištima i ciljevima neto-nulte mreže) uvode za čistu stabilnu energiju. Hydrogen Council predviđa da bi vodik mogao zadovoljiti 10-12% konačne potražnje za energijom do 2050. u scenariju od 2°C, što podrazumijeva milijune gorivnih ćelija u vozilima, zgradama i proizvodnji električne energije. Kratkoročno, sljedećih 5 godina (2025.-2030.) su ključne godine za širenje: prelazak s demonstracija i malih serija na masovnu proizvodnju u više sektora.

Lideri industrije žele naglasiti nužnost podrške tijekom ovog širenja. Zajedničko pismo 30 izvršnih direktora u Europi upozorilo je da bez brze akcije, “vodikova mobilnost u Europi će stagnirati”, te su pozvali na koordinirano uvođenje infrastrukture i uključivanje vodika u glavne inicijative hydrogeneurope.eu. Istaknuli su da dvostruka infrastruktura (baterije + vodik) može uštedjeti stotine milijardi izbjegnutih ulaganja u nadogradnju mreže hydrogen-central.com, čime se stvara snažan ekonomski argument za ulaganje vlada u vodik uz elektrifikaciju.

U smislu ulaganja, osim korporativne potrošnje, vlade prikupljaju sredstva. EU je 2023. izdvojila 470 milijuna eura za istraživanje i razvoj vodika te implementaciju kroz programe Horizon i Hydrogen Europe clean-hydrogen.europa.eu. Američki DOE programi za vodik dobili su povećano financiranje (preko 500 milijuna dolara godišnje) plus 8 milijardi dolara za centre izvrsnosti. Kineska vlada daje subvencije od oko 1.500 dolara po kW gorivih ćelija za vozila u svom klasterskom programu. Sve će to zajedno uložiti desetke milijardi u sektor ovog desetljeća, smanjujući rizik za privatne ulagače.

Za ilustraciju tržišnog zamaha konkretnim primjerom: Hyundai je 2025. lansirao unaprijeđeni NEXO SUV i najavio planove za uvođenje verzija svih svojih komercijalnih vozila na gorive ćelije. U Europi, Toyota je počela ugrađivati module gorivih ćelija (iz Mirai modela) u Hino i Caetanobus autobuse, pa čak i u Kenworth kamion u SAD-u. Nikola i Iveco grade tvornicu u Njemačkoj za kamione na gorive ćelije, s ciljem proizvodnje stotina godišnje do 2024.-2025. S takvim proizvodnim kapacitetima na raspolaganju, tržište će imati proizvode – tada je riječ o kupcima i opskrbi gorivom.

Već sada, “stvarne narudžbe” se događaju: npr., 2025. Talgo (proizvođač vlakova) naručio je Ballardove gorive ćelije za španjolske vlakove na vodik, Sierra Northern Railway naručila je motor gorivih ćelija snage 1,5 MW za lokomotivu (Ballard) money.tmx.com, First Mode naručio je 60 Ballardovih gorivih ćelija za prenamjenu rudarskih kamiona na pogon vodikom blog.ballard.com. Ovo nisu znanstveni projekti, već komercijalni ugovori s ciljem dekarbonizacije poslovanja. Takvi projekti ranih korisnika u vlakovima i rudarstvu, iako nišni, važni su za dokazivanje ekonomske isplativosti u teškim sektorima.

Na kraju, trend u tržišnom sentimentu: nakon vrhunca uzbuđenja oko 2020. i blagog pada 2022., 2023.-2025. donosi odmjereniji, odlučan optimizam. Rukovoditelji često priznaju izazove, ali izražavaju uvjerenje da ih je moguće prevladati. Na primjer, Sanjiv Lamba, izvršni direktor Linde, naglasio je da “nijedan pristup sam ne može riješiti održivost; vodik je ključna opcija za čišći prijevoz i zajedničkim radom – industrije, proizvođača i vlada – možemo u potpunosti iskoristiti njegov potencijal.” hydrogen-central.com Ovaj duh suradnje privatnog i javnog sektora sada je očit. Na neki način, gorive ćelije su prešle iz laboratorija u upravne odbore: države vide stratešku vrijednost u ovladavanju tehnologijom vodika i gorivih ćelija (za energetsku sigurnost i industrijsko vodstvo). Europa to čak predstavlja kao pitanje konkurentnosti – otuda i njihova hitnost nakon što su vidjeli američke IRA poticaje.

Ukratko, ekonomska isplativost gorivnih ćelija brzo se poboljšava, potpomognuta tehnološkim napretkom i povećanjem obujma proizvodnje, ali još uvijek ovisi o kontinuiranoj podršci kako bi postale potpuno konkurentne. Tržišni trendovi ukazuju na snažan rast i velika ulaganja u budućnosti, uz pragmatičan pristup koji se najprije usmjerava na najprikladnije primjene (npr. teški transport, izvanmrežno napajanje) gdje gorivne ćelije imaju najveću prednost. Sljedećih nekoliko godina vjerojatno će rješenja s gorivnim ćelijama postati sve češća u tim područjima, čime će se steći iskustvo i povećati obujam potreban za daljnje širenje.

Globalne političke inicijative i razvoj industrije

Vladine politike i međunarodne suradnje igraju ključnu ulogu u ubrzavanju prihvaćanja gorivnih ćelija i vodika. Prepoznajući potencijal za gospodarski rast, smanjenje emisija i energetsku sigurnost, vlade diljem svijeta pokrenule su sveobuhvatne strategije i programe financiranja za podršku sektoru vodika i gorivnih ćelija. U međuvremenu, dionici iz industrije organiziraju saveze i partnerstva kako bi osigurali da infrastruktura i standardi prate razvoj. Ovaj odjeljak ističe ključne globalne političke inicijative, glavna korporativna ulaganja i međunarodne suradnje koje oblikuju sektor do 2025. godine:

Politike i strategije vlada

• Europska unija: Europa je vjerojatno bila najagresivnija u donošenju politika za vodik. EU Strategija za vodik (2020) postavila je ciljeve instalacije 6 GW obnovljivih elektrolizatora do 2024. i 40 GW do 2030. fchea.org. Do početka 2025., 60+ vlada uključujući EU usvojilo je strategije za vodik iea.org. EU je implementirala Važne projekte od zajedničkog europskog interesa (IPCEI) za vodik, odobrivši nekoliko valova projekata s milijardama sredstava za razvoj cijelog lanca vrijednosti iea.org. Također je pokrenula Vodikovu banku (u sklopu Inovacijskog fonda) za subvencioniranje prvih projekata proizvodnje zelenog vodika – prva aukcija 2024. ponudila je 800 milijuna eura za 100.000 tona zelenog H₂ (u biti ugovor za razliku kako bi zeleni H₂ bio cjenovno konkurentan) iea.org. U području mobilnosti, EU je donijela Uredbu o infrastrukturi za alternativna goriva (AFIR) 2023. godine, kojom se nalaže da do 2030. mora postojati stanica za punjenje vodikom svakih 200 km duž glavnih prometnica Transeuropske prometne mreže. Dodatno, EU standardi za CO₂ za vozila učinkovito potiču proizvođače na ulaganje u vozila s nultom emisijom (uključujući FCEV-ove). Pojedine europske države također ulažu: Njemačka je uložila više od 1,5 milijardi eura u H₂ infrastrukturu za punjenje i istraživanje i razvoj ovog desetljeća te predvodi prekogranične inicijative (npr. plan “H2Med” plinovoda sa Španjolskom i Francuskom za transport vodika). Francuska je najavila plan za vodik vrijedan 7 milijardi eura s fokusom na elektrolizatore, teška vozila i dekarbonizaciju industrije globenewswire.com. Skandinavske zemlje formiraju “Nordijski vodikov koridor” uz podršku EU-a za uvođenje vodikovih kamiona i postaja od Švedske do Finske hydrogeneurope.eu. Istočna Europa također ima projekte (Poljska i Češka planiraju H₂ čvorišta za kamione na svojim autocestama). Posebno, izvršni direktori industrije u Europi pozivaju na još snažnije djelovanje – u srpnju 2025. više od 30 izvršnih direktora pisalo je čelnicima EU-a da “čvrsto pozicioniraju vodikovu mobilnost u središte europske strategije čistog prijevoza” i upozorili da Europa mora djelovati sada kako bi osigurala svoju ranu prednost hydrogeneurope.eu. Istaknuli su da bi Europa mogla dobiti 500.000 radnih mjesta do 2030. kroz vodikovu tehnološku izvrsnost <a href=”https://hydrogen-central.com/ceos-unite-to-call-on-eu-leadehidrogen-central.com, ali samo ako se izgradi infrastruktura i uspostave poticajni okviri (poput financiranja i pojednostavljenih propisa). EU sluša: razvijaju Čistu industrijsku politiku (ponekad nazivanu “Zakon o industriji s nultom neto emisijom”) koja će vjerojatno uključivati poticaje za proizvodnju tehnologija vodika, slično američkom IRA-u. Jedan problem: krajem 2024. nacrt klimatskog plana EU za 2040. nije izričito spomenuo vodik, što je izazvalo uzbunu u industriji hydrogen-central.com, ali dionici poput Hydrogen Europe aktivno lobiraju kako bi osigurali da vodik ostane središnji dio planova EU za dekarbonizaciju h2-view.com.
• Sjedinjene Američke Države: Pod Bidenovom administracijom, SAD su snažno usmjerene na podršku vodiku. Zakon o ulaganju u infrastrukturu i radnim mjestima (IIJA) iz 2021. uključivao je 8 milijardi dolara za Regionalne čiste vodikove centre – krajem 2023. DOE je odabrao 7 prijedloga centara diljem zemlje (npr. kalifornijski centar za obnovljivi vodik, teksaški centar za vodik iz nafte/plina, srednjezapadni centar za čisti amonijak) za financiranje. Ovi centri imaju za cilj stvoriti lokalizirane ekosustave proizvodnje, distribucije i krajnje upotrebe vodika (uključujući gorivne ćelije u mobilnosti i energetici). Ministarstvo energetike također je pokrenulo “Hydrogen Shot” kao dio svojih Energy Earthshots, s ciljem smanjenja troška zelenog vodika na 1 $/kg do 2031. godine innovationnewsnetwork.com. Najznačajnija promjena ipak je bio Zakon o smanjenju inflacije (IRA) iz 2022. koji je uveo porezni kredit za proizvodnju (PTC) za vodik – do 3 $ po kg za H₂ proizveden s gotovo nultim emisijama iea.org. To zapravo čini mnoge projekte zelenog vodika ekonomski isplativima, a nakon njegovog donošenja uslijedio je val najava projekata. Također je produžio porezne olakšice za vozila na gorivne ćelije i za stacionarne instalacije gorivnih ćelija (30% ITC fuelcellenergy.com). Nacionalna strategija i plan za vodik SAD-a (objavljen u nacrtu 2023.) opisuje viziju od 50 milijuna tona vodika godišnje do 2050. (s ~10 Mt danas, uglavnom iz fosilnih izvora)innovationnewsnetwork.com. SAD vidi vodik kao ključan za energetsku sigurnost i industrijsku konkurentnost. Dodatno, savezne države poput Kalifornije imaju vlastite inicijative: Kalifornijska energetska komisija financira vodikove postaje (cilj je 100 postaja za kamione na vodik do 2030.), a država nudi poticaje za vozila s nultom emisijom uključujući gorivne ćelije (program HVIP za kamione i vaučerske programe za autobuse). Uključena je i američka vojska – vojska ima plan za punjenje vodika na bazama i testira vozila na gorivne ćelije za taktičku upotrebu, a kao što je ranije spomenuto, Ministarstvo obrane sudjeluje u projektima poput kamiona H2Rescue innovationnewsnetwork.com. Na regulatornoj strani, SAD razvija kodove i standarde (putem NREL-a, SAE-a itd.) kako bi osigurali sigurnu manipulaciju vodikom i jedinstvene protokole za punjenje, što olakšava implementaciju.
• Azija: Japan je pionir u području vodika, zamišljajući „Društvo vodika“. Japanska vlada je 2023. ažurirala svoju Osnovnu strategiju za vodik, udvostručivši cilj potrošnje vodika na 12 milijuna tona do 2040. i obećala 113 milijardi dolara (15 bilijuna jena) javno-privatnih ulaganja tijekom 15 godina. Japan je subvencionirao vozila na gorivne ćelije i izgradio oko 160 postaja, te financirao mikro-KOGS-ove na gorivne ćelije (Ene-Farm). Također je organizirao Olimpijske igre u Tokiju 2020. (održane 2021.) koristeći autobuse i generatore na vodik kao izlog tehnologije. Sada Japan ulaže u globalnu opskrbu – npr. partnerstvo s Australijom za transport tekućeg vodika (brod Suiso Frontier završio je probno putovanje prevozeći LH₂). Južna Koreja također ima Plan puta za gospodarstvo vodika s ciljem od 200.000 FCEV-ova i 15 GW proizvodnje električne energije iz gorivnih ćelija do 2040. Do 2025. Koreja je ciljala na 81.000 FCEV-ova na cestama (imala ih je oko 30.000 do 2023., uglavnom Hyundai Nexo automobili) i 1.200 autobusa, uz proširenje trenutnih >300 MW stacionarnih kapaciteta gorivnih ćelija na razinu gigavata. Koreja nudi izdašne poticaje potrošačima (Nexo košta otprilike isto kao SUV na benzin nakon subvencije) i izgradila je oko 100 H₂ postaja. Također je 2021. propisala da veliki gradovi poput Seula moraju imati najmanje 1/3 novih javnih autobusa na vodik. Kina je prvi put uključila vodik u svoj nacionalni Petogodišnji plan (2021.-2025.), prepoznajući ga kao ključnu tehnologiju za dekarbonizaciju i novu industriju payneinstitute.mines.edu. Kina još nema jedinstvenu nacionalnu subvenciju za vodik za vozila (ukinula je NEV subvencije 2022.), ali je uvela Program demonstracije vozila na gorivne ćelije: umjesto subvencija po vozilu, nagrađuje gradske klastere za postizanje ciljeva implementacije i tehnoloških prekretnica. U sklopu toga, Kina je postavila cilj od oko 50.000 FCEV-ova (uglavnom komercijalnih) i 1.000 vodikovih postaja do 2030. globenewswire.com. Ključne provincije poput Šangaja, Guangdonga i Pekinga snažno ulažu – nude lokalne subvencije, obveze za flote (npr. zahtijevaju određeni postotak gradskih autobusa na gorivne ćelije u određenim okruzima) i grade industrijske parkove za proizvodnju gorivnih ćelija. Sinopec (velika naftna kompanija) pretvara neke benzinske postaje kako bi dodala dozatore za vodik (cilj je dugoročno 1.000 njihovih postaja). Na međunarodnom planu, Kina surađuje – izvršni direktor Ballarda istaknuo je „vodikovo vodstvo Kine u implementacijama“, a Ballard ima zajednička ulaganja u Kini blog.ballard.com. Međutim, Kina još uvijek uvelike koristi ugljen za proizvodnju vodika (koji nazivaju „plavim“ ako je s hvatanjem ugljika, ili „sivim“ bez toga). Njihova politika uključuje i istraživanje geološkog vodika i proizvodnje vodika iz nuklearne energije, što pokazuje da istražuju sve mogućnosti.
• Ostale regije: Australija koristi svoje obnovljive izvore za postati izvoznik vodika (iako je to više proizvodnja vodika nego domaća upotreba gorivih ćelija). Ima strategije i velike projekte, poput potencijalnog Azijskog centra za obnovljivu energiju u Zapadnoj Australiji koji bi proizvodio zeleni amonijak. Zemlje Bliskog istoka (poput UAE, Saudijske Arabije) najavile su mega-projekte zelenog vodika/amonijaka kako bi diverzificirale gospodarstvo izvan nafte – npr. NEOM u Saudijskoj Arabiji planira izvoziti zeleni amonijak i koristiti dio vodika za transport (naručili su, primjerice, 20 autobusa na vodik od Caetano/Ballard). Ovi projekti neizravno koriste gorivim ćelijama osiguravajući buduću opskrbu. Kanada ima Strategiju za vodik i jaka je u intelektualnom vlasništvu gorivih ćelija (Ballard, Hydrogenics-Cummins itd. su kanadske tvrtke). Kanada vidi prilike u teškom transportu i uspostavila je H₂ centre u Alberti i Quebecu. Indija je pokrenula svoju Nacionalnu misiju za zeleni vodik 2023. s početnim ulaganjem većim od 2 milijarde USD za podršku proizvodnji elektrolizatora i pilot projektima gorivih ćelija (autobusi, kamioni, moguće i vlakovi). Kao zemlja koja uvelike ovisi o uvozu nafte i ima rastuće emisije, Indija je zainteresirana za vodik radi energetske sigurnosti; nedavno je pustila u promet svoj prvi autobus na gorive ćelije 2023. i tvrtke poput Tata i Reliance ulažu u tu tehnologiju globenewswire.com. Latinska Amerika: Brazil, Čile imaju obilje obnovljivih izvora i planiraju proizvoditi zeleni vodik za izvoz, te testiraju autobuse na gorive ćelije (npr. Čile je imao probu u rudarskim vozilima). Afrika: Južnoafrička Republika, sa svojim resursima platine, ima Vodič za vodik i zainteresirana je za rudarske kamione na gorive ćelije (Anglo Americanov kamion od 2MW) i rezervno napajanje. Okviri međunarodne suradnje poput Međunarodnog partnerstva za vodik i gorive ćelije u gospodarstvu (IPHE) i Misije inovacija za vodik olakšavaju razmjenu znanja.

U sažetku, formira se globalni politički konsenzus da su vodik i gorive ćelije ključni dijelovi tranzicije prema neto nultim emisijama. Od EU-ovih direktiva i financiranja odozgo prema dolje, preko tržišno vođenih poticaja SAD-a, do koordiniranih napora vlada i industrije u Aziji, ove inicijative dramatično smanjuju prepreke za tehnologiju gorivih ćelija.

Industrijski savezi i ulaganja

Na industrijskoj razini, tvrtke udružuju snage kako bi podijelile troškove i ubrzale izgradnju infrastrukture:

• Vijeće za vodik: Osnovano 2017. s 13 osnivačkih tvrtki, sada uključuje više od 140 tvrtki (energetika, automobilska industrija, kemijska industrija, financije) koje zagovaraju vodik. Naručuje analize (s McKinseyjem) kako bi izradilo poslovni slučaj i bilo je ključno u promicanju narativa da vodik može osigurati 20% potreba za dekarbonizacijom uz ulaganja od više bilijuna dolara do 2050. Izvršni direktori iz ovog vijeća su bili glasni. Na primjer, Toyota-in izvršni direktor (kao član) redovito naglašava strategiju s više puteva i surađuje s kreatorima politika u Japanu i inozemstvu kako bi gorivne ćelije ostale na dnevnom redu. Izvješće Vijeća za 2025. “Zatvaranje jaza u troškovima” identificiralo je gdje je potrebna politička podrška kako bi čisti vodik postao konkurentan do 2030. hydrogencouncil.com.
• Globalni savez za mobilnost na vodik: Zajedničko pismo 30 izvršnih direktora u Europi 2025. najavilo je formiranje Globalnog saveza za mobilnost na vodik – u suštini, industrija se udružuje kako bi potaknula rješenja za prijevoz na vodik u velikim razmjerima hydrogen-central.com. Prilog pisma s izjavama izvršnih direktora koji smo vidjeli dio je njihove medijske kampanje za podizanje svijesti i pritisak na vlade hydrogen-central.com. Ovaj savez uključuje tvrtke koje pokrivaju cijeli lanac vrijednosti vodika – od dobavljača plina (Air Liquide, Linde), proizvođača vozila (BMW, Hyundai, Toyota, Daimler, Volvo, Honda), proizvođača gorivnih ćelija (Ballard, Bosch preko cellcentrica, EKPO), dobavljača komponenti (Bosch, MAHLE, Hexagon za spremnike) i krajnjih korisnika/operatora flota. Govoreći jednim glasom, žele osigurati da regulatori i investitori čuju jedinstvenu poruku: spremni smo, trebamo podršku sada ili riskiramo zaostajanje (posebno u odnosu na mjesta poput Kine).
• Partnerstva proizvođača automobila: Razvoj gorivnih ćelija je skup, pa proizvođači automobila često surađuju. Toyota i BMW imali su sporazum o dijeljenju tehnologije (BMW-ov ograničeni iX5 Hydrogen SUV koristi Toyotine gorivne ćelije), Honda i GM imali su zajedničko ulaganje (iako je GM do 2022. uglavnom prešao na vlastiti razvoj za ne-vozila i opskrbljuje Hondu tehnologijom). Vidimo zajedničke tvornice gorivnih ćelija: npr. Cellcentric (Daimler-Volvo) gradi veliku tvornicu u Njemačkoj za gorivne ćelije za kamione do 2025. Hyundai i Cummins imaju sporazume o suradnji na gorivnim ćelijama (Cummins također surađuje s Tatom u Indiji). Ova zajednička ulaganja dijele troškove istraživanja i razvoja i usklađuju standarde (na primjer, korištenje sličnih razina tlaka, sučelja za punjenje itd., kako bi infrastruktura mogla biti zajednička).
• Konzorciji za infrastrukturu: U opskrbi gorivom, grupe tvrtki udružuju se kako bi riješile problem “kokoš ili jaje”. Jedan primjer je H2 Mobility Deutschland – konzorcij Air Liquidea, Lindea, Daimlera, Totala, Shella, BMW-a itd., koji je zajedničkim financiranjem izgradio prvih 100 vodikovih postaja u Njemačkoj. U Kaliforniji, California Fuel Cell Partnership (sada preimenovan u Hydrogen Fuel Cell Partnership) okuplja proizvođače automobila, energetske tvrtke i vladu kako bi koordinirali izgradnju postaja i uvođenje vozila. Europa je pokrenula H2Accelerate za kamione – uključuje Daimler, Volvo, Iveco, OMV, Shell i druge, s fokusom na ono što je potrebno da desetci tisuća vodikovih kamiona izađu na cestu ovog desetljeća. Oni koordiniraju stvari poput osiguravanja da specifikacije postaja odgovaraju potrebama kamiona (poput visokopropusnih dozatora) i usklađivanja otvaranja postaja s isporukom kamiona kupcima.
• Potezi energetskih i kemijskih industrija: Velike energetske tvrtke ulažu nizvodno: Shell ne samo da gradi H₂ postaje, već i surađuje na uvođenju kamiona (ima inicijativu s Daimlerom za pilotiranje vodikovih koridora za kamione u Europi). TotalEnergies na sličan način oprema neka svoja mjesta vodikom i sudjeluje u projektima autobusa u Francuskoj. Naftne kompanije vide potencijal za prenamjenu imovine (rafinerije mogu proizvoditi vodik, benzinske postaje postaju energetska čvorišta s H₂ itd.). Industrijske plinske tvrtke (Air Liquide, Linde) ključni su igrači – ulažu u proizvodnju i distribuciju vodika (postrojenja za ukapljivanje, cisterne, cjevovodi) pa čak i izravno u krajnju upotrebu (Air Liquide ima podružnicu koja upravlja javnim H₂ postajama u nekim zemljama). U Japanu, tvrtke poput JXTG (Eneos) grade lance opskrbe H₂ i rade na uvozu goriva (kao iz Bruneijevog SPERA LOHC projekta). Chemours (proizvođač Nafion membrane) i druge kemijske tvrtke povećavaju proizvodnju materijala za gorivne ćelije zbog rastuće potražnje, ponekad uz pomoć države (francuski plan uključivao je potporu za tvornice elektrolizatora i gorivih ćelija, npr. AFCP-ova gigatvornica za sustave gorivih ćelija).
• Trendovi ulaganja i financiranja: Dotaknuli smo se korporativnog VC-a. Posebno, venture capital i private equity uložili su mnogo novca u vodikove startupe – proizvođače elektrolizatora (ITM Power, Sunfire itd.), proizvođače gorivih ćelija (Plug Power je preuzeo manje tvrtke radi integracije tehnologije itd.) i tvrtke u lancu opskrbe vodikom. Prva polovica 2025., unatoč blagom hlađenju općeg cleantech VC-a, bilježi trajni interes za vodik – korporativni VC iz naftne i plinske industrije posebno je utrostručio ulaganja prema globalventuring.com. Dodatno, nacionalni zeleni fondovi podupiru H₂: npr. njemački H₂Global program koristi državni aukcijski mehanizam za subvencioniranje uvoza zelenog vodika/amonijaka, što neizravno jamči korisnicima opskrbu. NEDO u Japanu financira mnogo ranih istraživačkih i demo projekata (poput broda na gorive ćelije i projekta građevinske opreme na gorive ćelije).
• Standardi i certifikacije: U tijeku su međunarodni napori za standardizaciju onoga što se smatra „zelenim” ili „nisko-ugljičnim” vodikom (važno za prekograničnu trgovinu i za osiguranje vjerodostojnosti ekoloških tvrdnji). EU je 2023. objavila delegirane akte koji definiraju kriterije za „Obnovljivo gorivo nebiološkog podrijetla” (RFNBO) za vodik iea.org. Također se radi na shemama jamstva podrijetla. S tehničke strane, ISO i SAE ažuriraju standarde kvalitete goriva, standarde tlačnih posuda (za spremnike od 700 bara) itd., čime se olakšava certificiranje proizvoda na različitim tržištima. Ovaj često nevidljiv rad je ključan – primjerice, dogovor oko protokola za punjenje omogućuje vozilima različitih marki da se pune bilo gdje. Globalno vijeće za sigurnosni kodeks za vodik koordinira najbolje prakse kako bi zemlje mogle usvojiti usklađene sigurnosne propise (tako da dizajn postaje u jednoj zemlji zadovoljava propise druge uz minimalne izmjene).

Može se cijeniti koliko se koordinacije i novca ulaže u jačanje ekosustava vodika/gorivih ćelija. Kao rezultat toga, ono što vidimo do 2025. jest da gorive ćelije više nisu rubna tehnologija ovisna o nekolicini entuzijasta; iza njih stoje velike industrije i vlade. To bi trebalo osigurati da se početne prepreke (poput infrastrukture i troškova) postupno prevladaju.

Za ilustraciju koherentnog pogleda: politika, ulaganja i suradnja došli su do izražaja na klimatskom summitu COP28 (prosinac 2023.) gdje je vodik bio u središtu pozornosti. Više zemalja najavilo je agendu „Hydrogen Breakthrough” s ciljem 50 mMt čistog H₂ do 2030. globalno (što se podudara s vremenskim okvirima Hydrogen Council i IEA). Inicijative poput Mission Innovation Hydrogen Valley Platform povezuju projekte vodikovih središta diljem svijeta radi razmjene znanja. A forumi poput Clean Energy Ministerial imaju Hydrogen Initiative program koji prati napredak.

Vidimo i nove bilateralne dogovore: npr. Njemačka je potpisala partnerstva s Namibijom i Južnom Afrikom za razvoj zelenog vodika (s dugoročnim ciljem uvoza), a Japan s UAE i Australijom. Oni često uključuju pilot-projekte gorivih ćelija u tim partnerskim zemljama (Namibija, primjerice, razmatra vodik za željeznicu i energetiku uz njemačku podršku). Europa također planira uvoz goriva na bazi vodika za zrakoplovstvo i brodarstvo u sklopu svojih ReFuelEU propisa – što bi neizravno moglo stvoriti tržišta za stacionarne gorive ćelije (npr. korištenje amonijaka u gorivim ćelijama u lukama).

Zaključno, sinergija globalnih političkih inicijativa i razvoja industrije stvara pojačavajući ciklus: politike smanjuju rizik i potiču privatna ulaganja, a postignuća industrije čine donositelje politika sigurnijima u postavljanje ambicioznih ciljeva. Iako izazovi ostaju (povećanje proizvodnje, osiguravanje pristupačne opskrbe gorivom, održavanje povjerenja ulagača tijekom početne faze bez profita), razina međunarodne predanosti je bez presedana. Gorivne ćelije i vodik su se pomaknuli s “jednog dana, možda” rješenja na rješenje “ovdje i sada” koje zemlje natjecateljski provode. Kako je rekao izvršni direktor EKPO-a (europski zajednički pothvat), radi se o “djelovanju sada kroz cijeli lanac vrijednosti” hydrogen-central.com kako bi ostali ispred. Imajući to na umu, okrećemo se izazovima koji još uvijek zahtijevaju pažnju, a zatim i onome što bi budućnost mogla donijeti nakon 2025. godine.

Izazovi i prepreke za usvajanje gorivnih ćelija

Unatoč zamahu i optimizmu, industrija gorivnih ćelija suočava se s nekoliko značajnih izazova koje je potrebno riješiti kako bi se postiglo široko prihvaćanje. Mnogi od njih su dobro poznati i cilj su kako tehnoloških inovacija tako i poticajnih politika, o čemu je ranije bilo riječi. Ovdje sažimamo ključne prepreke: izgradnja infrastrukture, trošak i ekonomika, trajnost i pouzdanost, proizvodnja goriva i drugi praktični izazovi, zajedno sa strategijama za njihovo prevladavanje.

• Infrastruktura za vodik i dostupnost goriva: Možda je najneposrednija prepreka nedostatak sveobuhvatne infrastrukture za punjenje vodikom. Potrošači su oprezni pri kupnji FCEV vozila ako ih ne mogu lako napuniti. Od 2025. godine, postaje za vodik koncentrirane su u nekoliko regija (Kalifornija, Japan, Njemačka, Južna Koreja, dijelovi Kine) i čak je i tamo njihov broj ograničen. Izgradnja postaja zahtijeva velika kapitalna ulaganja (1-2 milijuna dolara po postaji za kapacitet od 400 kg/dan) i u ranim fazama su nedovoljno iskorištene. Ovaj problem “kokoš ili jaje” rješava se državnim potporama (npr. EU i Kalifornija sufinanciraju nove postaje) i grupiranjem početnih implementacija. Ipak, tempo se mora ubrzati. Kako je jedna analiza primijetila, “ograničen broj postaja za punjenje vodikom koji dovodi do niske kupnje FCEV vozila predstavlja prepreku rastu tržišta” globenewswire.com. Nadalje, transport vodika do postaja (kamionima ili cjevovodima) i njegovo skladištenje (spremnici pod visokim tlakom ili kriogeni spremnici) dodaju složenost i trošak. Moguća rješenja: korištenje većih “hub” postaja koje opslužuju flote (npr. namjenska skladišta za kamione/autobuse) kako bi se brzo povećala iskorištenost, postavljanje mobilnih punjača za privremeno pokrivanje i iskorištavanje postojeće infrastrukture (poput prenamjene nekih plinovoda za vodik gdje je to moguće). Drugi aspekt je standardizacija: osigurati da su protokoli za punjenje i standardi mlaznica ujednačeni kako bi svako vozilo moglo koristiti bilo koju postaju. Taj je izazov uglavnom tehnički riješen (sa SAE J2601 itd.), ali operativna pouzdanost mora biti visoka – rani korisnici su se povremeno susretali s kvarovima postaja ili čekanjima, što može narušiti percepciju. Pismo izvršnih direktora u Europi posebno je pozvalo na “ciljanu političku podršku za otključavanje ulaganja i povećanje implementacije vodikovih vozila i infrastrukture”, što znači da žele da vlade pomognu smanjiti rizik izgradnje postaja prije pune potražnje hydrogeneurope.eu. Osiguravanje dostupnosti “zelenog” vodika je još jedan aspekt; trenutne postaje često isporučuju vodik dobiven reformiranjem prirodnog plina. Kako bi se održale ekološke prednosti i u konačnici zadovoljili klimatski propisi (poput zahtjeva Kalifornije za povećanjem udjela obnovljivog vodika na postajama), više obnovljivog vodika mora se dovoditi u mrežu – to znači izgradnju elektrolizatora i nabavu bioplina, što se mora odvijati paralelno. Inicijative poput američkih H₂ hubova i EU Hydrogen Bank ciljaju upravo to.
• Visoki troškovi – trošak vozila i sustava: Iako troškovi padaju, gorivni članci i spremnici vodika i dalje su skupi, što održava visoke cijene vozila. Za teška vozila, ukupni trošak vlasništva i dalje je na strani dizela ako nema poticaja. “Visoki početni troškovi” proizvodnje gorivnih članaka navode se kao glavna prepreka u industrijskim izvješćima globenewswire.com. Autobusi, kamioni i vlakovi s gorivnim člancima danas imaju višestotisućne dolarske nadoplate. Prevladavanje toga znači nastavak povećanja proizvodnje i postizanje serijske proizvodnje (što samo po sebi zahtijeva povjerenje da će biti kupaca – opet važnost mandata/poticaja). Industrija rješava trošak na nekoliko načina: dizajniranjem jednostavnijih sustava s manje dijelova (npr. integrirani moduli gorivnih članaka koji smanjuju broj crijeva i spojeva), korištenjem jeftinijih materijala (novi materijali za membrane i bipolarne ploče) i prelaskom na metode masovne proizvodnje (automatizacija, velike tvornice). Već smo vidjeli proizvodne linije za automobilske gorivne članke (Toyota-ina namjenska tvornica gorivnih članaka u Japanu, planirane tvornice H2 Mobility u Kini) i one bi trebale donijeti ekonomiju razmjera do kasnih 2020-ih. Tvrtke za gorivne članke također su smanjivale manje obećavajuće proizvodne linije kako bi usmjerile resurse; npr. Ballard je 2023. pokrenuo “strateško preusmjeravanje” kako bi dao prednost proizvodima s najvećom potražnjom (gorivni članci za autobuse/kamione) i smanjio troškove u drugim područjima ballard.com. Za stacionarne sustave, trošak po kW je i dalje visok (npr. kućni CHP od 5 kW može koštati više od 15.000 USD, postrojenje od 1 MW >3 milijuna USD). Serijska proizvodnja i modularni dizajn (slaganje više identičnih jedinica) put su za smanjenje troškova, a doista su stacionarni gorivni članci u posljednjem desetljeću smanjili trošak po kW za oko 60%, ali potreban je još jedan sličan pad da bi postali široko konkurentni. Kontinuirano istraživanje i razvoj također je ključno za postizanje sljedećih proboja (poput katalizatora bez platine, koji bi mogli drastično smanjiti trošak gorivnih članaka ako se postigne izdržljivost).
• Trošak vodikovog goriva i opskrbni lanac: Cijena vodika na pumpi ili na tvorničkoj kapiji može odlučiti ekonomsku isplativost. Trenutno je vodik često skuplji od postojećih goriva po energetskoj osnovi, osobito zeleni vodik. Dr. Sunita Satyapal istaknula je “trošak ostaje jedan od najvećih izazova” i američke napore da se dođe do vodika po cijeni od 1 $/kg innovationnewsnetwork.com. Cilj je ambiciozan, ali čak i postizanje 2-3 $/kg zahtijevat će povećanje kapaciteta elektrolizatora, širenje obnovljivih izvora energije i moguće hvatanje ugljika za plavi vodik. Izazovi ovdje uključuju: povećanje opskrbe sirovinama za elektrolizatore (poput iridija za PEM elektrolizatore, iako su alternative u razvoju), izgradnju dovoljno obnovljive energije namijenjene proizvodnji H₂ te izgradnju skladišta/transporta (npr. slane špilje za skladištenje H₂ u velikim količinama radi ublažavanja sezonske proizvodnje). Infrastruktura za prijevoz ili cjevovode vodika je u začecima. Postoje i regulatorni izazovi: na nekim mjestima nije jasno kako će se regulirati vodikovi cjevovodi ili kako brzo odobriti velike nove pogone za proizvodnju H₂. U Europi su kašnjenja u pojašnjenju definicija obnovljivog vodika usporila neke projekte iea.org. Industrija želi vidjeti “jasnoću oko certifikacije i regulative”, kako je IEA primijetila, jer neizvjesnost može spriječiti investicijske odluke iea.org. Kako bi se privremeno ublažili problemi s troškovima goriva, neki demonstracijski projekti koriste industrijski nusproizvod vodik ili reformirani plin, što može biti jeftinije, ali nije niskougljično. Prijelaz na zeleni vodik bit će izazov ako zeleni H₂ ostane skup – stoga se sada glavni državni poticaji usmjeravaju na proizvodne kredite kako bi se umjetno zatvorila razlika dok se trošak prirodno ne smanji skaliranjem. Također, uspostava globalne trgovine vodikom (poput transporta amonijaka ili tekućeg vodika) bit će važna za regije koje ne mogu proizvesti dovoljno lokalno; to donosi izazove izgradnje uvozno/izvoznih terminala i brodova. No, više projekata (Australija<->Japan, Bliski istok<->Europa) je u tijeku kako bi se isprobali ti pravci.
• Izdržljivost i pouzdanost: Gorivne ćelije moraju dosegnuti ili nadmašiti izdržljivost postojećih tehnologija kako bi zaista pridobile kupce. To znači da bi gorivne ćelije za automobile idealno trebale trajati više od 150.000 milja uz minimalnu degradaciju, gorivne ćelije za kamione možda više od 30.000 sati, a stacionarne gorivne ćelije više od 80.000 sati (gotovo 10 godina) neprekidnog rada. Još nismo u potpunosti stigli do toga u svim segmentima. Trenutne tipične brojke: PEM gorivne ćelije za laka vozila pokazale su ~5.000-8.000 sati s manje od 10% degradacije, što je oko 150.000-240.000 milja u automobilu – zapravo dosežući cilj za mnoge proizvođače automobila, iako se u vrlo vrućim ili hladnim klimama vijek trajanja može skratiti. Teška vozila se još poboljšavaju; neke gorivne ćelije za autobuse u javnom prijevozu trajale su više od 25.000 sati u ispitivanjima, ali sljedeći korak je dosljedno dosezanje 35.000 sati sustainable-bus.com. Za stacionarne sustave, PAFC i MCFC često zahtijevaju remont nakon 5 godina zbog problema s katalizatorom i elektrolitom; SOFC može degradirati zbog toplinskih ciklusa ili onečišćenja. Poboljšanje dugovječnosti ključno je za smanjenje troškova životnog ciklusa (ako se gorivna ćelija mora prečesto mijenjati, to uništava ekonomsku isplativost ili otežava održavanje). Kao što je spomenuto, tvrtke i DOE konzorciji postigli su napredak u katalizatorima i materijalima za produljenje vijeka trajanja (poput robusnijih katalizatora koji mogu podnijeti česta pokretanja bez sinteriranja, premaza za sprječavanje korozije itd.). No, to i dalje ostaje izazov, osobito pri forsiranju granica performansi (često postoji kompromis između gustoće snage i dugovječnosti zbog većeg opterećenja materijala). Kvaliteta goriva (osiguranje da nema sumpora, CO iznad tolerancije) također je ključna za izdržljivost; stoga je izgradnja pouzdane opskrbe vodikom s dosljednom čistoćom (ISO 14687 razred) nužna – onečišćenje na postaji koje truje gorivne ćelije moglo bi uzrokovati kvarove više vozila, što je noćna mora koju treba izbjeći. Dakle, stroga kontrola kvalitete i senzori potrebni su kroz cijeli lanac opskrbe.
• Javno mišljenje i sigurnost: Vodik mora prevladati javnu zabrinutost oko sigurnosti (“Hindenburg sindrom”) i nepoznatosti. Iako studije pokazuju da pravilno dizajnirani H₂ sustavi mogu biti jednako sigurni ili sigurniji od benzina (vodik se brzo raspršuje, a novi spremnici su izuzetno čvrsti), bilo kakva nesreća s velikim odjekom mogla bi unazaditi industriju. Stoga je sigurnost izazov u praksi: potrebni su strogi standardi, obuka hitnih službi i transparentna komunikacija. Godine 2019. eksplozija vodikove postaje u Norveškoj (zbog curenja i kvara opreme) dovela je do privremenog zaustavljanja prodaje automobila na gorivne ćelije i određene javne skepse. Industrija je odgovorila poboljšanjem dizajna postaja i sigurnosnih protokola. Ključno je održati izvrsnu sigurnosnu evidenciju kako se ne bi izgubila javna i politička podrška. Potrebna je i edukacija javnosti: mnogi potrošači još uvijek ne znaju što je automobil na gorivne ćelije ili ga miješaju s “izgaranjem vodika”. Edukaciju provode grupe poput Fuel Cell & Hydrogen Energy Association (FCHEA) u SAD-u ili Hydrogen Europe u EU-u kako bi podigli svijest. Također, osiguravanje pozitivnog iskustva ranim korisnicima (bez nestašica goriva, jednostavno održavanje itd.) pomoći će širenju dobrog glasa.
• Natjecanje i nesigurni tržišni signali: Gorivne ćelije ne napreduju u vakuumu – suočavaju se s konkurencijom elektrifikacije putem baterija i drugih tehnologija. Neki stručnjaci tvrde da će se baterije dovoljno poboljšati da pokriju čak i teške kamione ili da bi sintetička e-goriva mogla pokretati zrakoplovstvo i brodarstvo, ostavljajući manju ulogu za gorivne ćelije. Na primjer, studija iz 2023. koju su proveli neki ekološki pokreti tvrdi da je vodik u osobnim automobilima neučinkovit u usporedbi s izravnom elektrifikacijom, a neki gradovi poput Züricha odlučili su se fokusirati samo na autobuse na baterije, a ne na vodik, navodeći troškove i učinkovitost. CleanTechnica često objavljuje kritike poput “Vodikovi autobusi štete ljudima kojima su namijenjeni pomoći”, tvrdeći da visoki troškovi mogu smanjiti uslugu javnog prijevoza orrick.com. Takvi narativi mogu utjecati na politiku – npr., ako vlada vjeruje da će baterije odraditi posao, možda će smanjiti financiranje vodika (neki ukazuju na to kako je EU-ov klimatski dokument za 2040. izostavio vodik kao znak promjene fokusa, što je zabrinulo industriju fuelcellsworks.com). Dakle, izazov je argumentirati (putem podataka i pilot-projekata) gdje su gorivne ćelije najbolje rješenje. Industrija se fokusira na teške i dugolinijske primjene kako bi se jasno razlikovala od BEV-ova, a doista mnogi donositelji politika i čak tradicionalno skeptične nevladine organizacije sada priznaju nužnost vodika u tim nišama. Međutim, ako bi tehnologija baterija neočekivano naglo napredovala (npr. znatno veća gustoća energije ili ultra-brzo punjenje koje rješava probleme dugolinijskog prijevoza), tržišni potencijal gorivnih ćelija mogao bi se smanjiti. Kako bi ublažile tržišnu nesigurnost, tvrtke poput Ballarda diverzificirale su se u više primjena (autobus, željeznica, pomorstvo) kako bi osigurale da, ako jedna zaostane, druga može nadoknaditi. Još jedna nesigurnost su cijene energije: ako obnovljiva električna energija postane izuzetno jeftina i obilna, to ide u prilog vodiku (jeftina sirovina za elektrolizu); ako pak fosilna goriva ostanu jeftina, a cijene ugljika niske, poticaj za vodik je manji. Zato je dugoročna klimatska politika (poput određivanja cijene ugljika ili obveza) ključna za održavanje poslovnog slučaja za gorivne ćelije kao alat za dekarbonizaciju.
• Širenje proizvodnje i opskrbnog lanca: Postizanje ambicioznih ciljeva implementacije zahtijevat će povećanje proizvodnje gorivih ćelija, vodikovih spremnika, elektrolizatora itd., tempom koji bi mogao biti ograničen opskrbnim lancima. Na primjer, trenutna globalna proizvodnja karbonskih vlakana mogla bi predstavljati usko grlo ako bude potrebno milijune vodikovih spremnika. Industrija gorivih ćelija natjecat će se s drugim sektorima (vjetar, solar, baterije) za neke sirovine i proizvodne kapacitete. Obuka radne snage također nije trivijalna – potrebni su kvalificirani tehničari za sastavljanje ćelija, održavanje stanica itd. Vlade počinju ulagati u programe obuke (DOE spominje razvoj radne snage kao dio svoje agende innovationnewsnetwork.com). Lokalizacija opskrbnih lanaca je trend (EU i SAD žele domaću proizvodnju radi otvaranja radnih mjesta i osiguranja opskrbe). Ovo je i izazov i prilika: nove tvornice zahtijevaju novac i vrijeme za izgradnju, ali kad jednom budu izgrađene, smanjit će troškove i ovisnost o uvozu.
• Kontinuitet i podrška politike: Iako su politike trenutno uglavnom povoljne, uvijek postoji rizik od političkih promjena. Subvencije bi mogle prestati prerano ili bi se regulative mogle promijeniti ako, primjerice, druga administracija smanji prioritet vodika. Industrija donekle ovisi o kontinuiranoj podršci ovog desetljeća kako bi postigla samoodrživost. Osiguravanje dvostranačke ili široke podrške isticanjem radnih mjesta i ekonomskih koristi može pomoći (zato je naglasak na tome da vodik stvara 500 tisuća radnih mjesta u EU do 2030. hydrogen-central.com i revitalizira industrije). Drugi aspekt je pojednostavljenje izdavanja dozvola – veliki infrastrukturni projekti mogu biti usporeni birokracijom, pa neke vlade (poput Njemačke) rade na bržim procesima odobravanja za vodikove projekte, što bi, ako se ne postigne, mogla biti prepreka.

Unatoč ovim izazovima, nijedan se ne čini nepremostivim s obzirom na zajedničke napore koji su u tijeku. Kao što je dr. Sunita Satyapal napomenula, osim troškova, “ključni izazov je osigurati potražnju za vodikom. Bitno je ne samo povećati proizvodnju, već i potaknuti tržišnu potražnju u raznim sektorima… moramo se proširiti kako bismo postigli komercijalnu održivost.” innovationnewsnetwork.com Ova situacija “kokoš ili jaje” između ponude i potražnje doista je u središtu mnogih izazova. Pristup koji se primjenjuje (centri, flote, koordinirano povećanje broja vozila i stanica) ima za cilj razbiti taj zastoj.

Poučno je vidjeti da su slični izazovi postojali i za baterijska električna vozila prije deset godina – visoki troškovi, malo punjača, zabrinutost za doseg – i kroz kontinuirani trud ti se problemi postupno rješavaju. Gorive ćelije su možda 5-10 godina iza baterija po zrelosti, ali s još većom klimatskom hitnošću danas i učenjem iz implementacije električnih vozila, nada je da se ove prepreke mogu brže prevladati.

U sažetku, glavni izazovi za gorivne ćelije su infrastruktura, trošak, izdržljivost, proizvodnja goriva i percepcija/konkurencija. Svaki od njih rješava se kombinacijom tehnološkog istraživanja i razvoja, poticaja politike i industrijske strategije. Sljedeći odjeljak razmotrit će kako bi se ti napori mogli razvijati u budućnosti i kakve su prognoze za gorivne ćelije.

Izgledi za budućnost

Budućnost gorivnih ćelija sve je svjetlija kako gledamo prema 2030. i dalje, iako će se razvijati različito u različitim sektorima. Ako se nastave trenutni trendovi u tehnološkom napretku, političkoj podršci i prihvaćanju na tržištu, možemo očekivati da će gorivne ćelije prijeći iz današnje faze rane primjene u fazu masovnog tržišta u sljedećem desetljeću. Evo pregleda što možemo očekivati:

• Širenje i masovno prihvaćanje do 2030.: Do 2030. gorivne ćelije mogle bi postati uobičajen prizor u određenim segmentima. Mnogi stručnjaci predviđaju teški transport kao područje proboja: tisuće kamiona na vodik s gorivnim ćelijama na autocestama Europe, Sjeverne Amerike i Kine, uz podršku namjenskih vodikovih koridora. Velike logističke tvrtke i operateri flota već provode pilot-projekte i vjerojatno će proširiti upotrebu vodikovih kamiona kako vozila postanu dostupna. Na primjer, konzorcij H2Accelerate predviđa da će teški FCEV-ovi dosegnuti cjenovnu paritetu s dizelom tijekom 2030-ih uz dovoljne količine hydrogen-central.com. Možda ćemo vidjeti da gorivne ćelije dominiraju novom prodajom kamiona za duge relacije do kasnih 2030-ih ako tehnologija ispuni svoja obećanja – nadopunjujući kamione na baterije koji će preuzeti kratke i regionalne rute. Autobusi na gorivne ćelije također bi mogli postati standard u gradskim voznim parkovima, osobito na dužim linijama i u hladnijim klimama gdje baterije gube domet. Europski cilj od 1.200 autobusa do 2025. tek je početak; uz financiranje i pad troškova, taj bi broj lako mogao narasti na 5.000+ do 2030. u Europi, a slično i u Aziji (Kina i Koreja svaka ciljaju na tisuće). Vlakovi na gorivne ćelije vjerojatno će se proširiti na neelektrificiranim prugama u Europi (Njemačka, Francuska, Italija su već najavile proširenja) i potencijalno u Sjevernoj Americi (za prigradske ili industrijske linije) s obzirom na uspjehe u Europi. Alstom i drugi imaju sve više narudžbi, a do 2030. vodikovi vlakovi mogli bi postati zrela proizvodna linija, šireći se izvan statusa noviteta.
• Ekspanzija stacionarnih gorivnih ćelija: U proizvodnji električne energije, gorivne ćelije su spremne zauzeti značajnu nišu. Očekuje se da će sve više podatkovnih centara usvajati gorivne ćelije kao rezervno ili čak primarno napajanje, dok kompanije poput Microsofta i Googlea teže ciljevima 24/7 čiste energije. Microsoftov uspjeh s gorivnim ćelijama od 3 MW carboncredits.com sugerira da bi do 2030. dizelski agregati u podatkovnim centrima mogli masovno biti zamijenjeni sustavima gorivnih ćelija, osobito ako troškovi ugljika ili zabrinutost za pouzdanost (zbog ekstremnih vremenskih uvjeta itd.) učine dizel manje privlačnim. Komunalna poduzeća bi mogla instalirati velike parkove gorivnih ćelija za distribuiranu proizvodnju – Južna Koreja već ima postrojenja od 20-80 MW i planira još. Druge zemlje s ograničenim mrežama (npr. Japan, dijelovi Europe) mogle bi koristiti gorivne ćelije za lokalnu proizvodnju i poboljšanje otpornosti. Mikro-KKO gorivne ćelije u kućanstvima vjerojatno će ostati uglavnom japanski/korejski fenomen osim ako troškovi dramatično ne padnu ili europske plinske kompanije ne pređu na vodik i ne počnu promovirati kotlove na gorivne ćelije. Međutim, koncept reverzibilnih gorivnih ćelija (struja <-> skladištenje vodika) mogao bi postati važna imovina za mreže s vrlo visokim udjelom obnovljivih izvora, djelujući zapravo kao dugoročno skladištenje energije. Do 2035. neki analitičari predviđaju stotine megavata takvih sustava koji uravnotežuju sezonsku proizvodnju iz sunca/vjetra u mjestima poput Kalifornije ili Njemačke.
• Ekonomija zelenog vodika: Uspjeh gorivnih ćelija vezan je uz uspon zelenog vodika. Ohrabrujuće je što svi pokazatelji upućuju na masovno povećanje proizvodnje zelenog vodika. IEA predviđa 5 puta veći rast niskougljičnog vodika do 2030. ako najavljeni projekti budu realizirani iea.org. Uz IRA i slične poticaje, mogli bismo svjedočiti da zeleni vodik doseže sveti gral cijene od 1 $/kg do ranih 2030-ih (u regijama bogatim obnovljivim izvorima), ili barem 2 $/kg u većini mjesta, što bi učinilo rad gorivnih ćelija izuzetno konkurentnim po pitanju cijene goriva. Ovo obilje jeftinog zelenog vodika ne bi samo napajalo vozila i elektrane, već bi otvorilo i nova tržišta za gorivne ćelije – primjerice, gorivne ćelije na teretnim brodovima koje koriste amonijak razgrađen na licu mjesta, ili napajanje udaljenih sela koja trenutno koriste dizel (jer bi se zeleni H₂ mogao transportirati ili lokalno proizvoditi solarnom energijom). Ako vodik postane roba kojom se trguje poput LNG-a, čak bi i zemlje bez obnovljivih izvora mogle ga uvoziti i koristiti gorivne ćelije za proizvodnju čiste energije.
• Tehnički proboji: Stalna istraživanja i razvoj mogli bi donijeti revolucionarne promjene. Na primjer, ako katalizatori bez plemenitih metala dostignu istu razinu učinkovitosti, ograničenja u opskrbi platinom i troškovi postaju nevažni – troškovi gorivnih ćelija mogli bi drastično pasti, a nijedna zemlja ne bi kontrolirala resurse (platinom uglavnom raspolažu J. Afrika i Rusija, pa smanjenje te potrebe ima i geopolitičku korist). Učinkovitost gorivnih ćelija s čvrstim oksidom mogla bi se dodatno poboljšati, a SOFC-ovi niske temperature mogli bi postati izvedivi, premošćujući jaz između PEM i SOFC za određene primjene. Na polju skladištenja vodika, napredak (možda u skladištenju u čvrstom stanju ili jeftinijim karbonskim vlaknima) mogao bi olakšati i povećati gustoću skladištenja H₂, produžiti doseg FCEV-a ili omogućiti primjenu u manjim uređajima. Postoji i potencijal za nove vrste gorivnih ćelija – npr. protonsko-keramičke gorivne ćelije koje rade na srednjim temperaturama i kombiniraju neke prednosti PEM i SOFC – što bi moglo proširiti područje primjene.
• Konvergencija s obnovljivima i baterijama: Umjesto natjecanja, gorivne ćelije, baterije i obnovljivi izvori vjerojatno će raditi zajedno u mnogim sustavima. Na primjer, buduća mreža bez emisija mogla bi koristiti sunce/vjetar (povremeno), baterijsko skladištenje (kratkoročno) i generatore na gorivne ćelije pogonjene pohranjenim vodikom ili amonijakom (dugoročno, za vršno opterećenje). U vozilima će svako vozilo na gorivne ćelije i dalje imati bateriju (hibrid) za rekuperaciju i povećanje snage. Mogli bismo također vidjeti plug-in FCEV-ove: vozila koja prvenstveno rade na vodik, ali se mogu puniti i iz mreže poput plug-in hibrida. To bi moglo ponuditi operativnu fleksibilnost i potencijalno smanjiti potrebu za gorivom – neki konceptni automobili već su prikazani s tom mogućnošću.
• Izgledi tržišta i obujam: Do sredine 2030-ih svijet bi mogao imati milijune vozila na gorivne ćelije na cestama ako se nastave povoljni uvjeti. Za usporedbu, prognoze variraju: optimistične govore o 10 milijuna FCEV-ova do 2030. globalno (uglavnom u Kini, Japanu, Koreji), konzervativnije o 1-2 milijuna. Teška vozila činit će značajan dio – deseci tisuća kamiona i autobusa godišnje prodavat će se do kasnih 2020-ih. Prihodi industrije gorivnih ćelija mogli bi doseći desetke milijardi godišnje, a mnoge tvrtke bi tada bile profitabilne. Regije poput Europe žele izgraditi domaće lidere koji bi konkurirali Ballardu ili Plugu, što je moguće (Bosch bi mogao postati veliki igrač s vlastitom proizvodnjom gorivnih ćelija, primjerice). Također, mogu se pojaviti potpuno novi igrači – npr. u Kini su REFIRE i Weichai postali veliki proizvođači sustava gorivnih ćelija u samo nekoliko godina zahvaljujući državnom fokusu, i uskoro bi mogli biti globalni konkurenti.
• Politike i klimatski ciljevi: Gorivne ćelije su ključne za mnoge neto-nula planove do 2050. godine. Ako gledamo prema 2050.: u scenariju neto-nula, vodik i gorivne ćelije mogli bi osigurati 10-15% svjetske konačne energije commercial.allianz.com, pokrećući velik dio teškog transporta, brodarstva (moguće putem amonijačnih gorivnih ćelija ili izgaranja), zrakoplovstva (možda putem izgaranja vodika za velike zrakoplove, ali gorivne ćelije za regionalne zrakoplove) i dio proizvodnje električne energije. Do tada, gorivne ćelije bi mogle biti sveprisutne kao što su nekad bili motori s unutarnjim izgaranjem – nalazile bi se u svemu, od kućanskih aparata (poput generatora na gorivne ćelije u podrumima ili pomoćnih jedinica u domovima) do velikih elektrana. Također bi mogle postati prilično nevidljive za korisničko iskustvo – na primjer, potrošač bi mogao putovati u vlaku ili autobusu na vodik i ne bi ni shvatio da se radi o gorivnoj ćeliji, a ne o električnoj mreži ili bateriji, jer je iskustvo (glatko, tiho) slično ili bolje. Narativ bi se mogao promijeniti: umjesto “gorivna ćelija protiv baterije”, moglo bi jednostavno biti da električna vozila dolaze u dvije varijante (baterijska ili s gorivnom ćelijom) ovisno o potrebama za dosegom, obje pod okriljem električnog pogona.
• Stručna mišljenja: Industrijski lideri ostaju optimistični, ali realni. Na primjer, Tom Linebarger (izvršni predsjednik Cumminsa) je 2024. rekao: “Vjerujemo da će vodikove gorivne ćelije igrati ključnu ulogu posebno u teškim primjenama, ali uspjeh će ovisiti o smanjenju troškova i izgradnji infrastrukture za vodik – a oba procesa se već događaju.” Mnogi dijele to mišljenje: gorivne ćelije neće zamijeniti baterije ili motore s unutarnjim izgaranjem posvuda, ali će popuniti ključne segmente i raditi uz druge tehnologije. Znanstvenici poput prof. Yoshina (izumitelja litijske baterije) čak su rekli da vodik i baterije moraju koegzistirati kako bi u potpunosti zamijenili naftu. U međuvremenu, oprezni glasovi poput Elona Muska (koji je gorivne ćelije slavno nazvao “budalastim ćelijama”) sve su izoliraniji, jer čak i Tesla istražuje korištenje vodika za proizvodnju čelika u svojim tvornicama.

Može se očekivati određenu konsolidaciju u industriji kako sazrijeva: neće svi sadašnji startupovi s gorivnim ćelijama preživjeti – oni koji imaju stvarni napredak bit će kupljeni ili će nadmašiti ostale. Na primjer, 2025. vidjeli smo kako Honeywell kupuje JM-ov odjel ts2.tech – vjerojatno će biti još takvih poslova kako velike tvrtke preuzimaju sposobnosti. To bi moglo ubrzati razvoj dovođenjem tehnologije gorivnih ćelija pod okrilje proizvodnih divova s velikim resursima.

• Prihvaćanje od strane potrošača: Da bi FCEV vozila za potrošače zaista uspjela, punjenje vodikom mora biti gotovo jednako praktično kao i benzinom. Do 2030. godine, regije poput Kalifornije, Njemačke i Japana mogle bi se približiti tome – sa stotinama postaja tako da vozač FCEV-a ne mora brinuti o planiranju ruta. Ako se to dogodi, usmena preporuka vlasnika (koji uživaju u brzom punjenju i velikom dosegu) može potaknuti i druge, posebno one koji možda nisu zadovoljni trenutnim brzinama punjenja ili dosegom električnih vozila za svoje potrebe. Također, više modela vozila će pomoći – trenutno je izbor ograničen (samo nekoliko modela automobila, iako dolaze novi poput Hyundaijeve nove generacije i možda modeli iz Kine ili Lexus na gorive ćelije). Ako do kasnih 2020-ih glavni brendovi u svoju ponudu uključe SUV ili pickup na gorive ćelije, to mijenja igru. Postoje glasine da bi Toyota mogla ugraditi gorive ćelije u veće SUV-ove i pickupe, što bi moglo popularizirati ovu tehnologiju među drugačijom demografijom od ekološki osviještenih kupaca Mirai modela.
• Globalna ravnopravnost: Kako tehnologija gorivih ćelija sazrijeva, može se prenijeti i koristiti u zemljama u razvoju, a ne samo u bogatima. Posebno za napajanje udaljenih područja ili čisti javni prijevoz u zagađenim gradovima Indije, Afrike, Latinske Amerike. Troškovi prvo moraju pasti, ali do 2035. mogli bismo vidjeti, na primjer, autobuse na vodik u afričkim gradovima koji voze na lokalno proizvedeni zeleni vodik iz obilne solarne energije. Ako međunarodno financiranje to podrži, gorive ćelije mogu preskočiti stariju prljavu tehnologiju na tim mjestima.

Zaključno, izgledi za gorive ćelije su sve veća integracija u krajolik čiste energije. Postoji oprezni optimizam potkrijepljen konkretnim napretkom da će gorive ćelije prevladati trenutne izazove i pronaći svoje pravo mjesto. Kao što je rekao Oliver Zipse (BMW), vodik nije samo pitanje klime, već i “otpornosti i industrijskog suvereniteta” hydrogen-central.com – što znači da zemlje i tvrtke vide stratešku vrijednost u usvajanju tehnologije gorivih ćelija i vodika (smanjenje ovisnosti o nafti, stvaranje industrija). Taj strateški poticaj osigurava dugoročnu predanost.

Iako nitko ne može sa sigurnošću predvidjeti budućnost, znakovito je da gotovo svaka velika ekonomija i proizvođač vozila sada ima plan za vodik/gorive ćelije – što prije deset godina nije bio slučaj. Dijelovi slagalice se slažu: tehnologija napreduje, tržišta se formiraju, politike se usklađuju, ulaganja pristižu. Ako su 2010-e bile desetljeće proboja baterija i rane primjene, kasne 2020-e i 2030-e mogle bi vrlo lako biti doba kada vodik i gorive ćelije dožive proboj i širenje. Rezultat bi mogao biti svijet 2050. godine u kojem su transportni i energetski sektori uglavnom bez emisija, zahvaljujući ne malim dijelom sveprisutnoj tehnologiji gorivih ćelija koja tiho obavlja svoj posao – u automobilima, kamionima, domovima i elektranama – ispunjavajući desetljećima staro obećanje vodikove ekonomije.

Za kraj, vrijedi prisjetiti se riječi Toyota izvršnog direktora, Thierry de Barros Conti, koji je na seminaru 2025. pozvao na strpljenje i ustrajnost: “Ovo nije bio lagan put, ali je pravi put.” pressroom.toyota.com Put gorivih ćelija imao je zavoje i preokrete, ali uz kontinuirani trud vodi nas prema čišćoj, održivijoj budućnosti na pogon vodikom.

Izvori

• Fortin, P. (2025). SINTEF istraživanje o smanjenju platine u gorivim ćelijama – Norwegian SciTech News norwegianscitechnews.com
• Satyapal, S. (2025). Intervju o postignućima i izazovima američkog programa za vodik – Innovation News Network innovationnewsnetwork.com
• Globe Newswire. (2025). Trendovi tržišta električnih vozila na gorive ćelije 2025 – Precedence Research globenewswire.com
• Sustainable Bus. (2025). Uvođenje i trendovi autobusa na gorive ćelije u Europi sustainable-bus.com
• Airbus Press Release. (2025). Partnerstvo Airbusa i MTU-a na području zrakoplovstva na gorive ćelije, izjave stručnjaka airbus.com
• Hydrogen Central. (2025). Izjave izvršnih direktora Global Hydrogen Mobility Alliance (Air Liquide, BMW, Daimler, itd.) hydrogen-central.com
• NYSERDA Press Release. (2025). New York financira projekte gorivih ćelija na vodik, službene izjave nyserda.ny.gov
• IEA. (2024). Globalni pregled vodika: nalazi i istaknute politike iea.org
• H2 View. (2025). Pregled tržišta vodika sredinom 2025. (realizam ulagača, vijesti o Nikoli) h2-view.com
• Ballard Power. (2025). Korporativne objave (narudžbe autobusa, strateški fokus) money.tmx.com, cantechletter.com