Polska wykonała zdecydowany krok w kierunku bezemisyjnego transportu kolejowego

– bydgoska Pesa rozpoczyna seryjną produkcję lokomotyw napędzanych wodorem, co jest pierwszym takim przedsięwzięciem w Europie. Ten ruch daje krajowi przewagę w technologii, która ma szansę zrewolucjonizować zdominowane przez diesle linie drugorzędne i bocznice przemysłowe na całym kontynencie.Wodór na torach: brakujące ogniwo w europejskiej układance dekarbonizacyjnej

Około 54% europejskiej sieci kolejowej wciąż obsługiwane jest trakcją spalinową, mimo że kolej odpowiada za mniej niż 1% całkowitej emisji transportowej w UE. Rozciągnięcie sieci trakcyjnej na każdy kilometr torów jest finansowo nierealne, zwłaszcza na trasach o małym natężeniu ruchu lub w terminalach towarowych. Pociągi bateryjne sprawdzają się na krótkich, dobrze zdefiniowanych odcinkach, jednak ich zasięg i czas ładowania pozostają ograniczeniem. Trakcja wodorowa, łącząca ogniwa paliwowe z bateriami pokładowymi, wypełnia tę lukę, zapewniając długie okresy pracy bez konieczności stosowania ciągłej sieci trakcyjnej.

Dotychczas europejski rynek oferował głównie zespoły trakcyjne, takie jak Coradia iLint firmy Alstom czy Siemens Mireo Plus H, obsługujące regionalne przewozy pasażerskie. Ciężkie lokomotywy wodorowe, zdolne do prowadzenia pociągów towarowych lub mieszanych, pozostawały na etapie prototypów. Polska inicjatywa wypełnia więc strategiczną niszę, uzupełniając elektryfikację i rozwiązania bateryjne w ramach szerszego pakietu klimatycznego UE „Fit for 55”.

Polski przełom

Program wodorowy Pesy rozpoczął się w 2019 roku, a jego celem była konwersja popularnej spalinowej lokomotywy manewrowej na bezemisyjny demonstrator. Po czterech latach testów na torach próbnych i bocznicach firma przechodzi do produkcji seryjnej. Nowa hala montażowa, specjalne strefy bezpieczeństwa dla wodoru oraz zautomatyzowane zaplecze logistyczne mają być gotowe w 2025 roku, tworząc miejsca pracy w dziedzinach integracji ogniw paliwowych, rozwoju oprogramowania i testowania energoelektroniki.

Producent planuje początkową serię 25 lokomotyw przeznaczonych dla operatorów przemysłowych i zarządców infrastruktury regionalnej. Zamówienia wspierają Krajowy Plan Odbudowy oraz Europejski Sojusz na rzecz Czystego Wodoru, uznając kolej za sektor mogący szybko wygenerować popyt na zielony wodór. Choć koszt jednostkowy jest wyższy niż w przypadku porównywalnych modeli spalinowych, dotacje pokrywające do 40% nakładów inwestycyjnych oraz rosnące opłaty za emisję CO₂ poprawiają opłacalność inwestycji.

Wnętrze lokomotywy: architektura i osiągi

Każdy pojazd łączy dwa dachowe moduły ogniw paliwowych PEM o mocy 100 kW każdy z baterią trakcyjną o pojemności 180 kWh. Układ hybrydowy zapewnia szybkie przyspieszenie, hamowanie rekuperacyjne i stabilne dostarczanie mocy, a także wydłuża żywotność stosów ogniw poprzez łagodzenie szczytów obciążenia. Osiem kompozytowych zbiorników wysokociśnieniowych (350 bar) mieści około 260 kg wodoru, co przekłada się na ponad 24 godziny ciągłej pracy manewrowej lub 500 km w ruchu mieszanym.

Oprócz napędu lokomotywa wyposażona jest w autonomiczny system wykrywania przeszkód oparty na lidarze, kamerach i radarze, wspomagający maszynistów przy manewrach w warunkach ograniczonej widoczności. Wszystkie systemy monitorowane są przez platformę chmurową, która przewiduje zużycie komponentów i planuje konserwację, co może obniżyć koszty cyklu życia nawet o 15% w porównaniu z flotami konwencjonalnymi.

Powstający ekosystem wodorowy

Sama technologia trakcyjna nie wystarczy – kluczowy jest niezawodny dostęp do odnawialnego wodoru. Polskie grupy energetyczne ogłosiły liczne projekty elektrolizerów w pobliżu morskich farm wiatrowych na Bałtyku oraz w regionach odchodzących od węgla, takich jak Górny Śląsk. Sektor kolejowy ma być jednym z pierwszych odbiorców, zużywając do 8 tys. ton H₂ rocznie do 2030 r. w konserwatywnych scenariuszach.

PKP PLK mapuje punkty tankowania na stacjach rozrządowych i wzdłuż kluczowych korytarzy towarowych. Modułowe stacje, oparte na elektrolizerach 2 MW i magazynach o pojemności 500 kg, mogą być przenoszone w miarę zmian w ruchu. Koncepcja ta nawiązuje do pilotażowych sieci w Niemczech i Francji, a docelowo zostanie połączona z paneuropejskim gazociągiem European Hydrogen Backbone, co obniży koszty transportu paliwa.

Konkurencja i perspektywy rynkowe

Światowi giganci taboru kolejowego uważnie obserwują polski projekt. Stadler testuje lokomotywę wodorową dla USA, a Siemens współtworzy platformę o mocy 1 MW z niemieckimi operatorami. Żaden jednak nie ogłosił jeszcze seryjnej produkcji w Europie. Analitycy Roland Berger szacują, że do 2040 r. nawet 4,5 tys. jednostek spalinowych na kontynencie mogłoby zostać zastąpionych lub zmodernizowanych w oparciu o ogniwa paliwowe, co oznacza potencjalny rynek wart ponad 18 mld euro.

Przewaga Pesy jako pioniera może przełożyć się na kontrakty eksportowe, zwłaszcza w Europie Środkowo-Wschodniej, gdzie wiele linii wciąż nie jest zelektryfikowanych. Firma prowadzi już rozmowy z operatorami logistycznymi w Czechach i Rumunii oraz rozważa wspólne przedsięwzięcia w celu montażu pojazdów na licencji, co pozwoliłoby uniknąć ceł i skrócić czas dostaw.

Bariery do pokonania

Pomimo rosnącego tempa rozwoju, wyzwań nie brakuje. Koszt produkcji zielonego wodoru utrzymuje się na poziomie 4–6 euro za kilogram, czyli około dwukrotnie więcej niż równoważnik energetyczny diesla. Przepisy bezpieczeństwa dotyczące magazynowania pod wysokim ciśnieniem muszą zostać ujednolicone w całej UE, a personel utrzymania ruchu wymaga specjalistycznych szkoleń w zakresie wykrywania wycieków i diagnostyki stosów ogniw. Wreszcie, masowe wdrożenie zależy od solidnego łańcucha dostaw płyt bipolarnych, membran i elektroniki mocy – komponentów obecnie zdominowanych przez producentów azjatyckich.

Wsparcie polityczne, krzywe uczenia się technologii i efekty skali powinny w ciągu dekady zmniejszyć różnicę kosztów. Jeśli te warunki się zbiegną, polskie lokomotywy wodorowe mogą stać się wizytówką szerszych europejskich działań na rzecz stworzenia neutralnego klimatycznie systemu transportowego do 2050 roku.