Водородные авто


Автомобили на водороде пока приносят убытки владельцам

Максимальный прирост потребления водорода в мире ожидается в транспорте: к 2030 г. спрос здесь может увеличиться со 140 000 т сейчас до 14 млн т в год. Об этом говорится в обзоре НРА, с которым ознакомились «Ведомости».

Но водород остается «крайне неудобным газом» для транспорта и есть риск, что прогнозы по его применению в секторе не сбудутся, вытекает из исследования. Эксперты НРА отмечают «высокую стоимость, размеры оборудования и отсутствие инфраструктуры» и добавляют, что «топливный элемент, работающий на водороде, имеет очень ограниченный ресурс».

Но многие компании уже заявили о планах перевода своего транспорта на водород. А почти все крупные автопроизводители (Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford, Nissan, Daimler и др.) намерены начать выпускать технику на водороде. К осени 2021 г., по данным НРА, в мире было продано около 11 200 водородомобилей. Для сравнения: продажи электромобилей в первом полугодии 2021 г. составили около 2,6 млн шт.

По словам управляющего директора рейтинговой службы НРА Сергея Гришунина, в США транспорт на водородных топливных ячейках пока дорог в обслуживании: около $240 на 100 км, из которых 49% составляют затраты на амортизацию и 51% – операционные затраты. Электромобиль обходится в $166 на 100 км, а автомобиль с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) – в $125, добавил эксперт.

Дороговизна водородных машин связана с высокой стоимостью энергомодуля, поясняет он. «Энтузиасты считают, что уже к 2027 г. цена владения для водородомобиля, электрокара и машин с ДВС станет сопоставимой», – отметил Гришунин. Риск того, что ожидания могут не сбыться, по его словам, заключается в возможном резком подорожании платины (используется в топливных элементах). Увеличение потребности в ней, по мнению эксперта, может спровоцировать резкий рост цен на платиноиды, сопоставимый с восьмикратным «палладиевым ценовым рывком», наблюдавшимся при массовом переводе на этот металл автокатализаторов.

В мире развивается также пассажирский городской и грузовой транспорт на водороде. В 2021 г. в Китае продали 993 водоробуса, в Германии в 2020 г. начали эксплуатировать первые 10 водородных автобусов. На железной дороге водородные топливные ячейки позволяют отказаться от электрификации участков, где пока ходят дизельные поезда. С 2018 г. водородные поезда используются в Германии, Австрии, Швеции и Франции, отмечается в обзоре НРА. В авиации также существует ряд водородных проектов. Так, 2008 г. Boeing провел испытания двухместного водородного самолета на базе модели Dimona. Airbus в 2020 г. представил сразу три концепта самолетов на водороде.

Россия отстает в водородной гонке

По оценкам НРА, в России транспорт на водородных ячейках к 2030 г. займет менее 1% от общего потребления этого газа в стране. В феврале 2022 г. РБК сообщал со ссылкой на проект технологической стратегии развития водородной отрасли в России о планах перевести 10% городского и междугородного пассажирского транспорта на водород к 2030 г.

Но эксперты и компании транспортной отрасли не верят в реальность достижения этой цели. Автомобилей на водороде в России нет, а созданный «Камазом» водоробус существует пока лишь в пилотном исполнении. В компании не ответили на запрос «Ведомостей».

Представитель Государственной транспортной лизинговой компании (ГТЛК) указывает на то, что для масштабного перевода общественного транспорта на водород в стране нет ни серийных проектов (например, водоробусов), ни заправочной инфраструктуры. Он добавил, что ориентировочная цена первых российских водоробусов слишком высокая. Такая техника в 7 раз дороже, чем новые автобусы, работающие на газомоторном топливе (ГМТ – компримированный газ или СУГ), которые сейчас пользуются спросом в регионах, отметил он. Собеседник добавил, что ГТЛК будет готова поддержать водородный сегмент транспорта, «как только появится рыночная модель водоробуса и пойдут заявки от транспортных компаний».

Другой российский проект водородного транспорта – поезда для Сахалина, которые «Трансмашхолдинг» (ТМХ) намерен выпустить к 2024 г. Но еще в августе 2021 г. гендиректор ТМХ Кирилл Липа в интервью журналу «Техника железных дорог» признавал, что пока российского водородного топливного элемента необходимой мощности не существует, он появится к 2027–2028 гг. В ТМХ на момент публикации на запрос «Ведомостей» не ответили.

Первым делом поезда и автобусы

По мнению экспертов, водородный транспорт требует существенных вложений частных компаний и государства и будет развиваться в России медленнее. «Инфраструктура требует более значительных инвестиций в сравнении с вложениями в разработку водородных транспортных средств», – отмечает президент НИЦ «Перевозки и инфраструктура» Павел Иванкин.

Гендиректор «Infoline-аналитики» Михаил Бурмистров указывает, что в России пока даже метановые заправки загружены не более чем на 50% и в ряде регионов работают в убыток, несмотря на госпрограммы по переводу автомобилей на газ и частичную компенсацию расходов на переоборудование техники. При этом, по мнению Бурмистрова, у водородных поездов и водоробусов перспектив в России больше, чем у личного водородного транспорта. «Заправочная инфраструктура для них централизована, а решение о закупке принимают, не в последнюю очередь ориентируясь на цели госпрограмм по развитию городского транспорта. Но когда такие проекты станут рентабельными, пока судить сложно», – добавил он.

Аналитик «Финама» Александр Ковалев также обращает внимание на то, что в России «институциональная потребность зеленого перехода пока выглядит неоднозначной». «Даже электромобили у нас пока плохо приживаются в силу отсутствия инфраструктуры и других страновых факторов. И пока предпосылок изменения ситуации к 2030 г. не наблюдается», – говорит он.

Мировой переход на электромобили: могут ли стать весомой альтернативой автомобили на водороде?

Переход на автомобили, приводимые в движение электроэнергией (электромобилям), идёт все более высокими темпами. Уже в 2022 году электромобили, как ожидается, превзойдут по продаваемому количеству машины с гибридной силовой установкой. Японские автопроизводители с переходом на электромобили отстают, но в их распоряжении имеется козырь, которым они намерены воспользоваться по мере развития перехода к электромобилям. Это автомобили, работающие на водороде (водородные автомобили). Рассмотрим стратегию компании Toyota, которая в конце 2020 года выпустила в продажу модель на топливных элементах «Мирай» второго поколения, а также занимается разработкой автомобилей с водородным двигателем.

Лидерство Японии в области водородных автомобилей

В условиях, когда страны и регионы мира демонстрируют стремление свести к фактическому нулю объемы эмиссий парниковых газов или, иначе говоря, берут курс на так называемую «углеродную нейтральность», ожидается, что активное использование получат «машины на водороде». Переход к электромобилям за рубежом ускоряется, однако водородные автомобили, которые точно так же, как электромобили, не выделяют при движении двуокиси углерода, являются областью, в которой Япония может продемонстрировать лидерство своего технологического потенциала.

Компания Toyota повысила функциональные качества своей модели на топливных элементах «Мирай» и стала предлагать технологию сторонним компаниям. Вместе с тем она изучает потенциал автомобилей на водородном двигателе с использованием уже существующих двигателей – с применением водорода, произведенного как в стране, так и за рубежом. При всем обилии требующих решения задач – снижения стоимости производства водорода, создания инфраструктуры для его транспортировки и сетей заправок и т. п., во многом успех или неуспех будет зависеть от того, удастся ли расширить использование водорода за счет создания «круга единомышленников», выходящего за отраслевые рамки.

На летних Олимпийских и Паралимпийских играх 2020 года в Токио, отложенных на год из-за пандемии коронавируса, само проведение которых было под вопросом, компания Toyota, выступающая в роли спонсора самого высокого уровня – «Мирового партнера» – была вынуждена отложить трансляцию своей рекламы.

С учетом того, какой резонанс вызвал во всем мире неординарный поступок Кавамуры Такаси, мэра города Нагоя, который попробовал на зуб золотую медаль участницы женской олимпийской команды по софтболу, связанной с компанией Toyota, совершенно очевидно, что в числе прочего не могло не стать предметом широкого обсуждения и происшествие в паралимпийской деревне, в ходе которого беспилотный автобус e-Palette, созданный Toyota, задел спортсмена-дзюдоиста с нарушением зрения – событие, из-за которого пришлось временно прекратить движение таких машин.

Тем не менее, конечным итогом Игр стало то, что Япония завоевала самое большое в своей истории количество олимпийских медалей (58), а также второе в истории после Игр 2004 года в Афинах число паралимпийских медалей (51).

Помимо результатов состязаний, еще один большой рекорд установила компания Toyota. Этим рекордом стало сокращение эмиссий углекислого газа, к которому так стремится весь мир. «Быть может, объем эмиссий нынешних Игр станет самым низким в сравнении с играми прошлого», – с гордостью сообщал непосредственно перед открытием Ито Масааки, начальник Олимпийского и Паралимпийского отдела Toyota.

Компания поставила 3.340 автомобилей для использования в спортивной деревне, где проживали участники, а также в местах проведения состязаний. Помимо 90% электромобилей, в числе этих транспортных средств дебютировали 475 автомобилей марки «Мирай».

Со вторым поколением «Мирай» снят вопрос низкого потенциалом производства

Автомобили на топливных элементах вырабатывают электроэнергию за счет химической реакции с участием водорода, которым заправляются топливные элементы, а в движение их приводят электродвигатели. В Японии правительство премьер-министра Суга Ёсихидэ заявило о намерении в 2035 году прийти к стопроцентной доле электромобилей в продажах новых автотранспортных средств, а в 2050 году реализовать цель по достижению углеродно-нейтрального общества. В этих планах водороду отводится положение «ключевой технологии», и ставится цель довести его использование в 2030 году до 3 млн тонн, а в 2050 году до 20 млн тонн, а количество водородных станций увеличить к 2030 году с нынешних примерно 150-ти до тысячи.

Несмотря на то, что поступившая в продажу в 2014 году модель «Мирай» первого поколения заслужила прозвище «сверхэкологичный автомобиль» и привлекла большое внимание, по всему миру было реализовано всего около 11 тыс. таких машин. Утверждают, что препятствием для распространения стали высокая цена в 7 млн 410 тыс. йен, а также нехватка водородных заправочных станций, стоимость строительства которых значительно выше в сравнении с бензоколонками, однако коренной причиной был низкий производственный потенциал, позволявший выпускать всего лишь 3 тыс. таких автомобилей в год.

В декабре 2020 года Toyota выпустила в продажу модель «Мирай» второго поколения, в которую были внесены конструктивные изменения. В числе прочего, уменьшилось количество базовых комплектующих – топливных элементов, составляющих «сердце» этого автомобиля, на треть сократились издержки, а производственный потенциал был увеличен десятикратно – до 30 тыс. единиц в год.

Пробег с одной заправки водорода был увеличен более чем в 1,3 раза – до 850 километров. Что касается дизайна, был понижен центр тяжести, длина увеличилась на 85 мм, а ширина на 70 мм. При этом вместимость увеличили с 4 до 5 человек.

Цены несколько снизилась по сравнению с машинами первого поколения – теперь они начинаются с 7 млн 100 тыс. йен. Конечно, это не делает автомобиль массовым и доступным, но то, как он бесшумно и плавно набирает ход, напоминает самые продвинутые и дорогостоящие седаны.

«Как легковой автомобиль он выполнен на очень хорошем уровне», – уверенно комментирует главный инженер-разработчик Ёсикадзу Танака. Главный технолог Toyota Маэда Масахито тоже отмечает: «На эту машину возложена миссия служить отправной точкой полномасштабного распространения водорода».

В апреле 2021 года в продажу поступила модель, оснащенная функцией высокого уровня помощи водителю, способная поддерживать дистанцию, менять полосу движения и выполнять ряд других задач на скоростных автомагистралях, а также снабженная функцией автоматического обновления программного обеспечения.

Работа с партнерами в технологии нового поколения

Компания Toyota также приступила к продаже сторонним компаниям системы, используемой в модели «Мирай». При этом она облегчила задачу по внедрению и снизила издержки по установке, объединив генерирующий и другие основные компоненты в едином пакетном решении. Цель состоит в том, чтобы расширить круг пользователей-единомышленников за счет использования системы в грузовиках, автобусах и других коммерческих автотранспортных средствах, а также на железнодорожном и морском транспорте.

В марте 2021 года компания объявила о финансовом партнерстве для сотрудничества в сфере нового поколения, именуемой CASE, сочетающей автоматизированное вождение, переход на электричество и ряд других направлений, с автомобилестроительной компанией Isuzu. В апреле три компании – Isuzu, Toyota, а также их дочернее предприятие Hino учредили новую фирму. С учетом бизнеса еще одного дочернего предприятия Toyota – компании Daihatsu, имеется вероятность, что использование топливных элементов будет развернуто по всему спектру коммерческого автотранспорта – от крупногабаритных машин до компакт-каров.

С одной стороны, провозглашая цель довести в 2030 году продажи своих новых автомобилей по всему миру до 8 млн единиц, 2 млн из которых составят электромобили и автомобили на топливных элементах, компания Toyota наряду с этими усилиями ввела в автоспорт автомобиль с водородным двигателем – «водородную Короллу».

В проходивших 22 и 23 мая на трассе «Фудзи спидвей» (город Ояма, преф. Сидзуока) 24-часовых гонках на выживание эта машина использовала водород, произведенный в городе Намиэ префектуры Фукусима на специализированном объекте «Фукусимская площадка исследований водородной энергетики». Президент Toyota Тоёда Акио принял личное участие в мероприятии, полностью проехав трассу.

Машины с водородным двигателем движутся, сжигая водород вместо бензина. Большим преимуществом здесь выступает возможность переоборудования большинства уже существующих двигателей. Поскольку двигатель сильно нагревается, предстоит решить ряд задач, связанных с мощностью и снижением нагрева, и массовое производство таких автомобилей затруднительно, но тем не менее, он не только позволяет чувствовать биение и звук «автомобильного сердца» – двигателя внутреннего сгорания – но еще и может стать «спасителем» в деле сохранения трудовой занятости на предприятиях, связанных с производством двигателей и комплектующих, которые неизбежно окажутся не у дел при переходе на электромобили.

Для двигателя «водородной Короллы» за основу взят бензиновый двигатель для модели GR Yaris, причем в нем задействованы отнюдь не только собственные технологии Toyota. Впускные клапаны этого автомобиля – продукт совместной разработки с компанией Denso. Мобильная временная водородная заправочная станция предоставлена компанией, созданной при совместном участии в капитале фирм Toyota Tsusho, Iwatani Corporation и Taiyo Nippon Sanso.

В ходе гонок на трассе «Автополис» (город Хита, преф. Оита) 31 июля и 1 августа использовался водород, предоставленный демонстрационно-промышленным предприятием, которое является частью плана по снабжению промышленных предприятий и других потребителей водородом, выработанным первым в Японии производством, получающим водород с использованием энергии геотермальной электростанции.

Турбины этой электростанции вращает водяной пар температурой 150 градусов Цельсия, которой образуется под землей на глубине около 700 метров, а вырабатываемая электроэнергия используется для получения водорода путем электролиза воды. Использование энергии возобновляемых источников сопряжено с нестабильностью энергообеспечения, однако Obayashi Corporation ставит целью снабдить водородными станциями весь регион Кюсю и реализовать принцип «местное производство – местное потребление».

Первый в мире практический эксперимент с использованием танкера для сжиженного водорода

Сжиженный водород, используемый «Короллой» с водородным двигателем, не является предметом исключительно японского производства. На гонках 18 и 19 сентября на трассе Судзука (г. Судзука, преф. Миэ) решено использовать недорогой водород, полученный из добываемого в Австралии дешевого бурого угля.

Этот водород получен в рамках практического эксперимента с участием компаний Kawasaki Heavy Industries, J-POWER, Iwatani Corporation и др. На сентябрьских гонках решено использовать водород, доставленный самолетом в баллонах, однако уже во второй половине 2021 финансового года (которая начинается с октября) планируется начать практический эксперимент с использованием первого в мире танкера для перевозки сжиженного водорода «Суйсо фронтиа», разработанного компанией Kawasaki Heavy Industries.

Длина судна-перевозчика составляет 116 метров, водоизмещение – около 8 тыс. тонн. Использование позволит осуществлять перевозку больших объемов водорода, сжижаемого охлаждением до минус 253 градусов Цельсия со сжатием до одной восьмисотой объема, занимаемого водородом в газообразном состоянии. К коммерческой эксплуатации планируется приступить в 2030 году. Ожидается, что этот шаг послужит большим вкладом на пути к созданию водородной транспортной инфраструктуры.

Доставляемый судном газ относится к так называемому «серому» водороду, на этапе производства которого возникает углекислый газ. В целом по цветовой градации, помимо «серого», существуют так называемый «зеленый» водород, добываемый электролизом воды с применением электроэнергии, получаемой из возобновляемых источников – при таком способе производства углекислый газ не образуется, а также «голубой» водород, на этапе производства которого ведется сбор всего образовавшегося углекислого газа.

В очередности убывания экологичности они выстраиваются в порядке «зеленый» – «голубой» – «серый», но эффективность для достижения углеродной нейтральности сопряжена с высокими производственными издержками. Мировые предприятия, связанные с использованием водорода, намереваются на первом этапе формировать рынок, добиваясь расширения спроса с использованием как «серого», так и «голубого» водорода.

Европейский Союз демонстрирует курс, предусматривающий запрет в 2035 году продаж новых автомобилей на бензиновом и прочем ископаемом топливе, включая гибридные автомобили, и такие зарубежные производители как немецкая компания Mercedes-Benz или шведская Volvo один за другим выражают намерение сосредоточиться на выпуске электромобилей.

Компания Toyota и другие японские автопроизводители, занимающие сильные позиции в области гибридных автомобилей, сталкиваются с необходимостью скорректировать свою стратегию, при этом руководство ведущих предприятий, спокойно признавая: «В отсутствие иной альтернативы, кроме перехода на электромобили, автопроизводители будут вынуждены перейти на электромобили», вместе с тем уверены в преимущественном положении японских компаний, располагающих технологиями широкого спектра, в том числе водородного.

В условиях, когда в бизнес по выпуску электромобилей вступают все больше предприятий прочих направлений деятельности, таких, как компании сферы информационных технологий, водород обращает на себя внимание как своего рода «козырная карта» – сильная позиция, дающая японским производителям автомобилей шанс выжить в жесткой конкуренции и продемонстрировать весомость своего технологического потенциала.

Фотография к заголовку: седан на топливных элементах «Мирай», который компания Toyota после всесторонних усовершенствований выпустила в продажу в декабре 2020 года (© «Кёдо цусин»)

Китайский концерн Great Wall выпустит водородомобиль

Концерн заверил, что к 2025 году войдет в тройку компаний-лидеров, выпускающих такие машины. Каковы перспективы новинки?

Фото: Zuma\TASS

Концерн Great Wall запустит премиальный бренд автомобилей, работающих на водороде. Премьеру новой марки переносили из-за пандемии коронавируса, теперь она ожидается в конце этого года, пишут китайские СМИ.

Новый бренд водородного автомобиля станет частью общего портфеля Great Wall, в него уже входят такие марки, как Haval, Ora, Wey и Tank. Цель концерна Great Wall — через три года войти в тройку мировых лидеров по водородным авто, оставаясь при этом в премиум-сегменте. В проект будет инвестировано 3 млрд юаней, подключатся специалисты из Европы, Японии и США, сообщили в концерне.

Водородные авто в Европе и Штатах можно назвать новой идеей фикс — сразу после электрокаров, говорят автоэксперты. Особенно водород стал актуален в США на фоне роста цен на бензин. Вот, например, фрагмент репортажа корреспондента CBS в Калифорнии Ричарда Аллина:

«Если вы живете в округе Сан-Диего и у вас есть водородный автомобиль, на данный момент вы можете заправить его только здесь, на Кармел-Вэлли-роуд. К тому же такое авто может обойтись чуть ли не в 50 тысяч долларов. Зато федеральные и региональные вычеты покроют примерно четверть стоимости. Некоторые дилеры также предлагают покупателям карту на оплату водорода на 15 тысяч долларов. Как нам рассказали водители, сегодня полный бак обойдется в 65 долларов, и этого хватает примерно на 400 километров — а это очень неплохо на фоне продолжающегося роста цен на бензин. На сегодня в Калифорнии зарегистрировано более 12 тысяч водородных автомобилей, и главной проблемой становится нехватка заправочных станций».

Ожидается, что китайский концерн Great Wall будет использовать для своих водородомобилей платформу Lemon. Она уже стоит на некоторых моделях компании и рассчитана не только на обычный ДВС, но и на батареи, и на гибридные системы.

По данным китайских журналистов, пиковая мощность водородомобилей составит 217 лошадиных сил. В России пока нет серийных моделей авто на водороде, все подобные эксперименты пока ограничены автобусами. Созданная КамАЗом одна-единственная модель пока существует в пилотном исполнении. Впрочем, по утвержденной правительством программе, первые 100 заправочных станций для водородных автомобилей появятся в России к 2025 году.

Пока о России говорить не приходится, можно обсудить китайские эксперименты. О перспективах задумки Great Wall сотрудники Business FM спросили главного редактора журнала «За рулем» Максима Кадакова:

Максим Кадаков главный редактор журнала «За рулем»

В Европе ранее объявили о запуске электрокаров и водородных авто под новой маркой. В Австрии появится бренд Olymp Cars. Ожидается, что первая модель этой компании может быть представлена уже в следующем году. Есть и первые концепты экологического фургона под названием Hermes и внедорожника Ares с запасом хода в 600 километров. В проекте есть еще седан Apollon, а также пикап, семейный фургон и легковой автомобиль. Все автомобили Olymp Cars будут построены на собственной платформе, запас хода у батарей составит 450-700 километров.

Добавить BFM.ru в ваши источники новостей?

Эксперты рассказали, когда водородные авто станут выгоднее бензиновых

МОСКВА, 24 апр — ПРАЙМ. Автомобили на водородном топливе станут выгоднее для покупателей, чем классические авто на бензине, когда цена водорода на российском рынке достигнет 3 долларов за килограмм, заявили ПРАЙМ в Центре компетенций НТИ по технологиям новых и мобильных источников энергии.

"Мы сделали расчеты, которые показывают, что, если крайне высокая сейчас стоимость водорода на отечественном рынке придет к 3 долларам за килограмм, водородные автомобили станут выгоднее электромобилей на аккумуляторах. И со временем даже обычных автомобилей с ДВС (двигателями внутреннего сгорания — ред.)", — сказал руководитель Центра компетенций НТИ "Новые и мобильные источники энергии" Юрий Добровольский. При этом эксперты не назвали текущую цену водорода в РФ, так как рынок этого топлива еще не сформирован.

Цена автомобилей складывается из разных составляющих, в том числе в нее заложена стоимость инфраструктуры. И если бензиновая инфраструктура уже давно окупила себя, то в случае с водородом расходы на нее будут включаться в стоимость машин, пояснил замруководителя Центра компетенций НТИ "Новые и мобильные источники энергии" Алексей Паевский.

По мнению Добровольского, личный транспорт в России вряд ли скоро станет работать на водородном топливе именно из-за дороговизны заправочной инфраструктуры, а вот существенная часть городского пассажирского транспорта может перейти на водород в течение пяти лет.

"Изначально экономичнее будет использовать водород именно на городском транспорте и на муниципальном. Когда весь транспорт возвращается ночью в парк на заправку. Это позволит сделать не очень большое количество заправочных станций и это будет экономически выгодно по сравнению с бензиновым транспортом", — добавил Паевский.

Говоря о преимуществах водорода в качестве топлива перед бензином, дизтопливом и природным газом, один из собеседников агентства подчеркнул, что водород полностью экологичен.

"Водород — это абсолютно чистое топливо при использовании. А природный газ, хотя и дает выбросов меньше, чем бензин или дизельное топливо, но тем не менее он загрязняет окружающую среду, особенно в виде парниковых газов. В случае водорода вред для природы определяется только тем, как он был произведен", — заключил Добровольский.

В России предложили упразднить потребительскую корзину

Существует условная градация водорода по цвету в зависимости от способа его производства и выделяемого при этом углеродного следа. К примеру, наиболее "чистым" водородом в отрасли считается "зеленый", получаемый за счет электролиза воды с применением энергии из возобновляемых источников (ВИЭ). Есть также "голубой" водород — из природного газа. При его производстве побочный углекислый газ улавливается и хранится в специальных хранилищах. "Серым" считается водород, при получении которого углекислый газ выбрасывается в атмосферу.

Президент РФ Владимир Путин поставил задачу к 2023 году создать в стране городской автобус, работающий на водородном топливе. Доля транспорта на водородном топливе в России в настоящее время равна нулю. "Камаз" уже заявил о начале соответствующих разработок. Как сообщили РИА Новости в пресс-службе Минпромторга РФ, первые автобусы, работающие на водородном топливе, выйдут на улицы российских городов в 2024 году.

Водородные электромобили / Хабр

Говоря об электромобилях, большинство людей думают о транспортных средствах, которые питаются электричеством от розетки и имеют большую батарею. Существует еще одна технология привода, на которую возлагают большие надежды эксперты, например, топливный элемент, работающий на водороде.

Как работает водородный привод?

Водородные автомобили приводятся в движение электродвигателем. Вот почему они также являются электрическими автомобилями. Распространенная аббревиатура — FCEV «Электромобиль на топливном элементе».

Решающее отличие от других электромобилей то, что автомобили на водороде производят собственное электричество, а не получают энергию от встроенной батареи, как в случае с полностью электрическими автомобилями или гибридными автомобилями, которые можно заряжать от внешнего источника питания. Водородные автомобили имеют на борту, так сказать, собственную эффективную силовую установку. И эта силовая установка — топливный элемент.


В топливном элементе электрическая энергия вырабатывается из водорода и кислорода. В зависимости от требований эта энергия подается на электродвигатель и/или аккумулятор.

Brennstoffzelle — топливный элемент, Batterie – аккумулятор, Wasserstoff-Tank – водородный баллон, Elektromotor – электромотор, Tankstutzen – сопло бака.

Чтобы понять, как работают водородные автомобили, мы должны сначала выяснить, что такое водород на самом деле.

Водород h3 – бесцветный газ без запаха. Он не встречается в природе в виде чистого газа, а всегда образует соединения с другими веществами, такими как кислород или углерод. Он нежизнеспособен сам по себе, так сказать, и всегда нуждается в партнере.

Что происходит в топливном элементе?

В топливный элемент водород поступает из баллона и делает то, что всегда делает в природе — ищет партнера. Так как кроме него в системе есть только воздух, то он берет в качестве партнера по соединению кислород из воздуха.

В результате реакции получается электрическая энергия, тепло и вода (H₂O).

В зависимости от того, что требуется в конкретной ситуации вождения, электричество, вырабатываемое топливным элементом, идет двумя путями: оно поступает к электродвигателю и непосредственно приводит в движение автомобиль. Или оно заряжает аккумулятор, который служит буфером до тех пор, пока энергия не понадобится для привода. Эта так называемая буферная батарея по производительности значительно меньше и, следовательно, легче, чем батарея полностью электрического автомобиля, поскольку она постоянно питается от топливного элемента.

Вода же выбрасывается через выхлопные газы в виде водяного пара. Таким образом, водородный автомобиль не имеет вредных выбросов.

Как и другие электронные автомобили, водородные автомобили могут восстанавливать энергию торможения. Электродвигатель преобразует кинетическую энергию автомобиля обратно в электрическую энергию и подает ее в буферную батарею.

Плюсы и минусы водородных автомобилей для пользователей

Преимущества и недостатки приводной техники можно рассматривать с двух основных точек зрения: с точки зрения пользователя и с точки зрения защиты окружающей среды. Если технология зарекомендовала себя как альтернатива двигателю внутреннего сгорания, она должна быть удобной для пользователя и значительно сокращать выбросы загрязняющих веществ.

Преимущества для пользователей:

Водородные автомобили питаются исключительно от электричества. Ощущения от вождения аналогичны известным электромобилям. Почти полное отсутствие шума двигателя и импульсивного ускорения, поскольку электродвигатели обеспечивают полный крутящий момент даже на малых скоростях.

Важнейшее преимущество — короткое время заправки. В зависимости от зарядной станции и емкости аккумулятора, для полной зарядки полностью электрических транспортных средств в настоящее время требуется от 30 минут до нескольких часов. Водородный бак автомобиля на топливных элементах заправляется менее чем за пять минут. Это ставит удобство автомобиля для клиентов на уровень обычного автомобиля.

Еще одно большое преимущество на данный момент по сравнению с чисто электрическими автомобилями — автомобили на водороде имеют больший запас хода. Полного водородного бака хватает примерно на 500 километров пробега. Автомобили с батарейным питанием достигают этого значения с очень большими батареями, что, в свою очередь, приводит к увеличению веса автомобиля и увеличению времени зарядки.

Запас хода водородного автомобиля не зависит от температуры наружного воздуха, поэтому он не ухудшается в холодную погоду.

Текущие недостатки для пользователей:

Самый большой недостаток водородных автомобилей на данный момент — мало вариантов дозаправки. Водород заправляется на специальных колонках, которые, вероятно, в будущем появятся на обычных заправках. Однако в настоящее время существует очень мало водородных заправочных станций. На конец 2019 года в Германии насчитывалось около 100 АЗС, а в США — около 40.

Чтобы ускорить расширение инфраструктуры, по крайней мере, в Германии, производители транспортных средств, такие как BMW, объединили усилия с производителями водорода и операторами заправочных станций в рамках инициативы Партнерство в области чистой энергии. Планируется расширить сеть заправочных станций до 130 в 2022 году. Это позволит эксплуатировать около 60 000 водородных автомобилей на дорогах Германии. При соответствующем увеличении количества автомобилей следующим этапом станет 400 заправочных станций к 2025 году. Также необходимо установить больше заправочных станций в других странах.

Сколько стоит водородный автомобиль и почему?

Помимо редкой сети заправок, есть еще одна причина все еще низкого спроса на водородные автомобили: их сравнительно высокая цена. Несколько моделей с приводом на топливных элементах, которые уже доступны на рынке, стоят около 70 000 евро за автомобиль среднего или высшего класса. Это делает их почти в два раза дороже, чем сопоставимые чисто электрические или гибридные автомобили.

Есть много причин, по которым водородные автомобили в настоящее время все еще дороги. Помимо небольших объемов и отсутствия индустриализации в производстве, играет роль и спрос на платину. Драгоценный металл служит катализатором в производстве электроэнергии. Однако количество платины, необходимой для автомобильных топливных элементов, уже значительно сократилось.

Еще одна причина высокой цены: водородные автомобили, как правило, являются более крупными транспортными средствами. Потому что водородный бак или баки занимают много места. С другой стороны, чисто аккумуляторный электропривод также подходит для небольшого автомобиля. Вот почему классические электромобили есть во всех сегментах транспортных средств.

В дополнение к затратам на приобретение, эксплуатационные расходы играют важную роль в рентабельности технологии привода. В случае с водородным автомобилем они зависят не в последнюю очередь от цены на топливо. Килограмм водорода в настоящее время стоит 9,50 евро в Германии и около 14 долларов в США. Автомобиль на топливных элементах может проехать около 100 километров на одном килограмме водорода.

Это означает, что стоимость километра водородного автомобиля в настоящее время почти в два раза выше, чем у автомобиля с батарейным питанием при зарядке дома.

Насколько экологически чистым и устойчивым является водородный двигатель?

Альтернативные приводы должны сокращать выбросы загрязняющих веществ, в частности, вредного для климата CO2, а также вредных газов, таких как оксиды азота. Выхлопной воздух водородного автомобиля состоит из чистого водяного пара. Таким образом, привод на топливных элементах не имеет вредных выбросов. Так он поддерживает чистоту воздуха в городах. Но защищает ли он климат в то же время?

Это зависит от условий, при которых был получен водород. Для производства водорода требуется электрическая энергия. В процессе электролиза электричество расщепляет воду на ее составляющие – водород и кислород. Если используемая электроэнергия поступает из возобновляемых источников энергии, производство водорода имеет нейтральный климатический баланс. Если используется ископаемое топливо, это в итоге отрицательно сказывается на климатическом балансе водородного автомобиля.

Выгодно было бы использовать водород, который получается в качестве побочного продукта в многочисленных промышленных процессах и до сих пор выбрасывается как отходы. В этих случаях нужна только его очистка.

В отличие от ископаемого топлива, водород можно производить везде, где есть электричество и вода, теоретически даже непосредственно на заправочных станциях, сократив транспортные расходы в будущем.

Вывод: водородный двигатель может обеспечить экологически устойчивую мобильность. Предпосылками для этого являются, в частности, использование регенеративной энергии при производстве водорода и расширение технической инфраструктуры для достижения более коротких транспортных маршрутов.

Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?

Водородный Aurus готовится выехать на старт – Коммерсантъ FM – Коммерсантъ

Первый российский водородный автомобиль показали широкой публике. Отечественный бренд Aurus презентовал на Восточном экономическом форуме машину, которая ездит на этом экологически чистом виде топлива. Внешне представительский седан не отличается от бензиновой версии, но у него нет выбросов СО2, а запас хода составляет примерно 600 км. Глава Минпромторга Денис Мантуров в начале июля заявлял, что производство автомобилей на водороде начнется в России в 2024 году. Однако до определенного момента оно не будет массовым, а серийный выпуск тех же Aurus на таком топливе возможен лишь в долгосрочной перспективе.

Когда водородные машины смогут появиться на российских дорогах? Руководитель проекта 110km.ru Денис Смольянов считает, что сами авто реально создать к 2024 году, а вот вся необходимая инфраструктура к ним так быстро не появится: «Не так много топлива, которое можно хранить долгое время. Бензин вы можете залить в бак, в какую-нибудь большую канистру. Хранить долго электричество в месте, где нет какой-то инфраструктуры, довольно сложно. Проблематично построить в условной пустыне или тайге электрозаправки, поставить аккумуляторы, они не будут хранить электричество длительное время.

В этом плане водород может быть гораздо интереснее, чем электромобили.

Если мы расставляем на какой-нибудь трассе водородные заправки, то сможем обеспечить постоянное движение транспорта».

Тем временем в ближайшей перспективе Россия может получить поезда на водороде. Во всяком случае, об этом заявил губернатор Сахалинской области Валерий Лимаренко. По его словам, в его регионе такие составы планируется запустить уже в 2023 году. Железнодорожное сообщение с локомотивами на чистых топливных элементах входит в пилотный проект по созданию на Сахалине целого водородного кластера. Развивать такое движение в этом регионе вполне логично, а вот распространить водородные поезда на всю страну вряд ли получится, считает директор Института экономики транспорта и транспортной политики Высшей школы экономики Михаил Блинкин:

«Активное внедрение водорода как транспортного топлива имеет смысл только там, где создаются современные мощности в промышленных количествах. На железных неэлектрифицированных дорогах переход на водородное топливо — излишняя роскошь. Да, есть возможность использования водородной тяги. В какой-то перспективе можно об этом говорить, но опять же это возможно там, где есть водородные заправки по разумной цене и с доступной логистикой. Это очень важный вопрос».

Власти Сахалинской области также заявили, что региональный водородный кластер в регионе позволит ежегодно производить примерно 100 тыс. тонн такого топлива. До 2030 года для этого там планируется построить три завода. Впрочем, само развитие водородной энергетики в России пока несет скорее имиджевый характер, считает ведущий эксперт Фонда национальной энергетической безопасности и Финансового университета Игорь Юшков:

«Сейчас для России водород — это, конечно, попытка показать, что мы видим тенденции мировой энергетики, слышим, что происходит в Европе, видим все их программы по декарбонизации, не более того. Для нас есть логика в развитии водородной индустрии, прежде всего, на Сахалине с точки зрения того, что, например, в Южной Корее и в Японии будет развиваться потребление водорода, а мы из нашего газа будем производить и им экспортировать. Можно часть направлять на внутренний рынок и обеспечивать спрос, но его как такового нет. И просто так он не появится, даже если мы будем продавать водород другим странам».

Насколько реализуем план по увеличению числа экологичных машин

Смотреть

Россия тем временем планирует к 2050 году зарабатывать на экспорте водорода $24-100 млрд ежегодно. Такие прогнозы весной представило Министерство энергетики. По его подсчетам, к указанным срокам страна будет поставлять на мировой рынок до 33,5 млн тонн такого топлива.

Владимир Расулов

Автомобили на водородном топливе - в чем преимущество перед бензином и электричеством

Одним из источников топлива будущего считается водород. Какие преимущества использования водорода как топлива для автомобилей. Плюсы и минусы по сравнению с бензином и электричеством.

Достоинства водородного топлива

Скоро появится возможность использования водорода в качестве топлива для ДВС в составе гибридных двигателей, а к концу десятилетия, возможно, сможете купить автомобиль на так называемых топливных элементах, в котором нет ДВС. В качестве источника энергии в нем будет использоваться водород, который безопасен и экологичен: единственным выбросом в атмосферу будет водяной пар, а выхлопная труба автомобиля превратится в водосточную.

Водород — самый распространенный химический элемент: он содержится в воде, в нефти, в природном газе. Водород в газообразном состоянии крайне летуч, и годами это было большим барьером на пути водородной экономики.

Заправка автомобиля водородом будет быстрой и простой и отнимет столько же времени, как и заправка бензином. Эксперименты показали, что можно разбить емкость с водородом, уронить ее, проткнуть, бросить в огонь и даже взять в руки гибридный компаунд, находящийся внутри, — и все без вреда для человека и окружающей среды.

Какие уже есть машины

Самый первый серийный автомобиль на топливных элементах — это Toyota Mirai. Рассмотрим его принцип работы. Toyota Mirai — по сути, электромобиль. Электричество вырабатывается в блоке топливных элементов при взаимодействии кислорода и водорода. Электрический ток проходит через инвертор, где преобразуется из постоянного в переменный, а напряжение увеличивается до 650 В. Реакция происходит без процесса горения, а «выхлоп» — безвредный водяной пар.

Тяговый синхронный электродвигатель приводит в движение передние колеса. Питание — не только от топливных элементов, но и от никель-металл-гибридной батареей мощностью 21 кВт: она подпитывается при рекуперативном торможении и отдает энергию при резких ускорений.

Что мешает перейти на водородное топливо

Во-первых, психология автолюбителей. Мало кто согласится приобрести электромобиль, даже несмотря на то, что электродвигатель гораздо эффективнее, КПД выше (до 95% против 40-50% у ДВС). Что тут говорить, если даже к гибридным автомобилям у некоторых «специалистов» отношение снисходительное. Недостаточный спрос не позволяет развиваться этой отрасли автомобилестроения адекватными темпами.

Во-вторых, внедрение автомобилей на водороде требует создания инфраструктуры (заправки, автосервисы). Это требует колоссальных инвестиций. Хотя можно предположить что в долгосрочной перспективе все затраты окупятся. Например, в Германии 19 водородных заправок, а к 2023 году обещают свыше 400. Они будут построены также за счет автопроизводителей, которые инвестируют внушительную часть средств.

В-третьих, цена водородного топлива. В Германии один килограмм водорода стоит примерно 9,5 евро. И его хватает на 70-100 км пробега. Это ужасно дорого, почти в 2 раза дороже чем дизельное топливо или бензин. И еще надо учитывать стоимость автомобиля на водороде, его цена выше в 2 раза, чем на аналогичные бензиновые машины.

Тойота Мирай | Водородный автомобиль, очищающий воздух

Топливный элемент состоит из анода (отрицательного электрода), катода (положительного электрода) и полимерной мембраны. Водород подается к анодной стороне ячейки, где от него отделяются электроны. Так образуются ионы водорода, которые проходят через полимерную мембрану к катоду и там соединяются с кислородом, образуя молекулы воды. Поток электронов, высвобождаемых в этой реакции, становится электричеством, приводящим в движение двигатель.

Привод на основе гибридных технологий Toyota

Водородный привод Toyota имеет много общего с гибридным приводом 4-го поколения. Например, в нем используется электродвигатель от Lexus UX 300e, тяговая батарея от гибрида Lexus LS, а блок управления инвертором-преобразователем — от Prius 4-го поколения. Новый Mirai на 80% делит компоненты привода на топливных элементах с гибридами.

В Toyota Mirai 2-го поколения топливные элементы размещены спереди, под капотом.Конструкция модульной платформы TNGA позволила увеличить количество водородных баков до трех. Они могут вместить максимум 5,6 кг этого газа.

Электроэнергия, вырабатываемая в топливных элементах и ​​хранящаяся в аккумуляторе, управляется блоком управления PCU. Это то же самое устройство, которое Toyota разработала для Prius 4-го поколения и которое управляет работой привода во всех новых гибридных моделях марки.

Новый Mirai оснащен системой рекуперации энергии торможения, известной по гибридам марки.Эта энергия поступает в тяговую батарею, а затем используется, в том числе электродвигателем.

Машина для очистки воздуха

Mirai второго поколения — первый автомобиль Toyota, который не только выбрасывает выхлопные газы, но и очищает воздух во время движения. В автомобиле используются химические фильтры, очищающие воздух от вредных веществ, выбрасываемых другими транспортными средствами. Инновационный нетканый каталитический фильтр улавливает микроскопические частицы, включая диоксид серы (SO2), оксиды азота (NOx) и твердые частицы PM2.5. Этот раствор удаляет от 90 до 100% загрязнений диаметром от 0 до 2,5 мкм из воздуха, проходящего через систему топливных элементов.

Топливные элементы 2-го поколения

В новом поколении Toyota Mirai используется улучшенный набор топливных элементов. Он имеет на 10% больше мощности (182 л.с.) и на 10% больше эффективности. Он обеспечивает новому седану на 30% больший запас хода (до 650 км) и большую маневренность (разгон 40-70 км/ч за 2,8 секунды). Разгон с 0-100 км/ч у нового Mirai составляет 9 секунд.

Безопасная технология

Toyota Mirai

отличается высоким уровнем безопасности. Его определяют 4 фактора — физические свойства водорода, конструкция автомобиля, защита водородных баков и самые современные системы активной безопасности Toyota Safety Sense.

Как мы прекрасно знаем, водород является легковоспламеняющимся веществом, как и углеводородное топливо, используемое в автомобильной промышленности (бензин, дизель, LPG или CNG). Однако его физические свойства делают его более безопасным, чем другое топливо.Его температура самовоспламенения выше по сравнению с традиционными видами топлива. Бензин воспламеняется при 500°С, дизельное топливо при 345°С, а водород при 575°С. При этом водород в 14 раз легче воздуха, поэтому очень быстро испаряется в атмосферу.

На безопасность водорода также влияет тот факт, что топливные компании уже имеют большой опыт в распределении и заправке легковоспламеняющихся газов LPG и CNG, используемых в быту и в автомобильной промышленности.

Toyota, для защиты водородных баков, усилила конструкцию Mirai.Пассажирский салон отделен от баков, поэтому в случае их (маловероятного) механического повреждения водород будет уходить в атмосферу по специально разработанным путям. Каждый из компонентов автомобиля был протестирован немецким институтом TÜV.

Также стоит отметить, что баки для водорода изготовлены из композитных материалов, очень герметичны и устойчивы к механическим повреждениям. Они способны выдерживать на 225% большее давление, чем давление водорода при максимальном заряде.Они оснащены предохранительными клапанами, останавливающими подачу водорода в случае необходимости. Танки подвергались многочисленным испытаниям, по ним даже стреляли из огнестрельного оружия.

Водород горит намного безопаснее, чем углеводороды, такие как пропан или бензин. Он настолько легкий, что при воспламенении создает узкий столб огня вдали от салона. После воспламенения бензина в баке огонь часто охватывает почти всю машину и представляет угрозу для находящихся в ней людей.

.90 000 автомобилей на водороде — факты и мифы 90 001
Мировая автомобильная промышленность постоянно ищет лучшие и экологически чистые приводы. Абсолютным фаворитом этой битвы являются электрические водородные автомобили, предшественником которых является серийно выпускаемая Toyota Mirai
. Пришло время развеять ваши самые большие страхи и сомнения по поводу этого типа привода.

Как работает водородный двигатель в автомобиле?

Водородный двигатель — это фактически силовая установка, основным топливом которой является, конечно же, водород — самый распространенный элемент на Земле в природном виде.В случае с Toyota Mirai водородный привод дополнительно использует очень эффективную гибридную технологию, основанную на взаимодействии топливных элементов и электродвигателя.

Вопреки распространенному мнению, принцип работы водородного двигателя достаточно прост. Электричество, полученное с его помощью, создается в процессе, известном нам уже более двух столетий, и это обратный электролиз воды. Короче:

  1. заправляем баки водородом,
  2. водород идет на топливные элементы,
  3. в клетках идет реакция, заключающаяся в соединении ионов водорода в аноде с кислородом в катоде,
  4. при соединении водорода с воздухом образуется вода,
  5. Поток электронов между электродами создает электричество, приводя в действие электродвигатель и заряжая аккумулятор.

Как видите, "побочным эффектом" этого процесса является чистая вода, и автомобиль не выбрасывает выхлопные газы.

Что такое водородный элемент?

Водородные топливные элементы — это место, где происходит реакция синтеза водорода и кислорода, и поток электронов производит электричество. В случае с Toyota Mirai топливные элементы расположены под капотом автомобиля, а водород находится в трех баках, которые суммарно могут вместить до 5,6 кг этого газа.Электричество от водородных ячеек запасается в аккумуляторе, а его потоком управляет специальный блок управления PCU, уже прекрасно известный по гибридам Toyota.

Безопасен ли водородный автомобиль?

Безопасность в контексте использования водорода в качестве топлива в автомобильной промышленности — тема, породившая множество мифов, не имеющих ничего общего с реальностью. Зачастую само определение водородных автомобилей как «электростанций на колесах» может способствовать ошибочным выводам и затемнению образа в целом.Но самое главное, что и баки с водородом, и технология выработки энергии с использованием этого горючего газа полностью безопасны для участников дорожного движения.

Вот несколько фактов от Toyota Mirai второго поколения, подтверждающих высочайший уровень водородной безопасности:

  1. Возможное самовоспламенение водорода происходит при температуре выше, чем у бензина или дизельного топлива и составляет до 575 градусов Цельсия.
  2. Водород горит в виде небольшого узкого столба огня, что ограничивает его быстрое распространение.
  3. Водород
  4. в 14 раз легче воздуха, что облегчает его выброс в атмосферу.
  5. Резервуары для водорода изготовлены из очень плотных композитных материалов, обладающих гораздо большей прочностью, чем сталь, и имеют при необходимости предохранительные клапаны, удерживающие водород внутри.
  6. Усиленная конструкция кузова Toyota Mirai и отделение салона автомобиля от водородных баков исключают контакт газа с пассажирами.
  7. В ходе испытаний водородные баки успешно выдержали экстремальные испытания механических повреждений, например, обстрел из огнестрельного оружия.

Можно ли купить водородный автомобиль в Польше?

Да, водородные автомобили доступны на польском рынке, и лучшим примером этого является Toyota Mirai, работающая на водороде. В настоящее время цена такого автомобиля не является низкой, потому что она начинается примерно с 300 000 злотых, но на такое положение вещей, конечно же, влияет инновация этой технологии и стоимость производства автомобилей, использующих топливные элементы.

Выпускает ли водородный автомобиль выхлопные газы?

Нет, водородный автомобиль не выделяет выхлопных газов и единственным побочным эффектом химической реакции в системе является вода.Более того, Toyota Mirai второго поколения — это первый автомобиль, очищающий воздух во время вождения. Благодаря специальным фильтрам он улавливает микроскопические твердые частицы, выбрасываемые другими автомобилями. Для сравнения, проехав на Toyota Mirai 10 000 километров, мы чистим воздух на одного человека за целый год.

Как заправляется водородный автомобиль?

Заправить автомобиль водородом не только очень просто, но и чрезвычайно быстро и безопасно. В случае с Toyota Mirai на полное заполнение баков водородом общей емкостью 142,2 литра уходит менее 5 минут.Пока в Польше нет ни одной водородной заправки, но к 2022 году планируется построить 11, а к 2025 году – 32.

Сколько стоит водород в Польше?

Пока не существует инфраструктуры для широкого распространения водорода, цена на этот газ для транспортных средств может быть только приблизительной. Сравнивая текущие цены на водород, например, в Германии, где килограмм этого топлива стоит менее 10 евро, можно предположить, что в Польше мы заплатили бы около 40 злотых за килограмм водорода.Таким образом, полная заправка топливных баков Toyota Mirai (объем бака 5,6 кг) обойдется примерно в 225 злотых, что примерно соответствует стоимости автомобиля, работающего на бензине, и расходе топлива около 8 литров на 100 км.

Сколько сжигает водородный автомобиль?

Водородный автомобиль Toyota Mirai потребляет 0,84 кг водорода на 100 км. С баками, содержащими всего 5,6 кг этого газа, это дает запас хода до 650 км на одной заправке.

Является ли водородный автомобиль динамичным?

Водородный привод не означает более низкую производительность и снижение динамики движения.Наоборот, на примере Toyota Mirai второго поколения можно смело сказать, что эти параметры весьма впечатляющие. Комплект топливных элементов, используемый в этой модели, дает мощность 182 км, что на 10% лучше, чем у предыдущего поколения автомобиля. В результате Toyota Mirai на водороде разгоняется с 0 до 100 км/ч за 9 секунд, а в диапазоне 40–70 км/ч за 2,8 секунды, максимальная скорость составляет 175 км/ч.

.90 000 автомобилей на водороде - как они работают? Они делятся на две группы

Водородные двигатели приобретают все большую популярность. С одной стороны, они являются гораздо более экологичной альтернативой сжиганию нефтепродуктов, а с другой стороны, позволяют устранить многие недостатки электродвигателей – тяжелые аккумуляторы с неудобной утилизацией или длительное время зарядки.

Однако стоит знать, что на дорогах можно встретить автомобили, использующие водород в качестве топлива двумя совершенно разными способами.Концепции столь же разнообразны, как - буквально - двигатели внутреннего сгорания и электрические двигатели. Более того, именно об этих двух типах водородных двигателей мы и поговорим.

Водородный двигатель внутреннего сгорания

Двигатели внутреннего сгорания известны нам уже много десятилетий.От дизельных двигателей до двигателей с искровым зажиганием, работающих на бензине, сжиженном или сжатом природном газе. А что, если вместо бензина или газа в машине установить водородный бак? Несколько компаний по всему миру уже разработали первые бензиновые двигатели с газовым зажиганием, работающие на водороде. Это включает Двигатели Toyota, Deutz и Aquarius.

Как и в других двигателях, работающих на газе, будь то LPG или CNG, водород также должен находиться под высоким давлением в баке.Затем он впрыскивается в моторный отсек, где происходит взрыв, и в результате расширения поршень отталкивается назад, раскручивает коленчатый вал и производит вращательное движение, которое затем — в очень короткое время — передается на колеса.

Фото: Тойота Водородный двигатель внутреннего сгорания

Почему в данном случае мы заменили бензин водородом? Как показывают первые тесты Toyota, двигатель (в данном случае 1,6-литровый трехцилиндровый агрегат) работает тише и меньше вибрирует в результате сгорания водорода.Воздействие на окружающую среду также является огромным преимуществом. Как и в случае с природным газом (CNG), известны, например. наши бытовые плиты не выделяют никаких ядовитых или загрязняющих веществ, в том числе двуокиси углерода, в результате сгорания водорода. Теоретически при сгорании водорода с кислородом получается только… вода. Это гораздо более чистое химическое соединение, которое через несколько лет может вылететь из выхлопных труб многих автомобилей по всему миру.

Водородный электродвигатель

Электромобили известны человечеству даже дольше, чем их аналоги с двигателями внутреннего сгорания.Это также тип транспортного средства, описываемого как «зеленый», но у многих людей эта экологичность вызывает много сомнений. В первую очередь за счет аккумуляторов, которые кажутся незаменимым элементом электромобилей.

Фото: PGNiG

Производство аккумуляторов недешево и - с утилизацией - тоже покидает свой углеродный мир.Аккумуляторы, как было сказано ранее, также являются ахиллесовой пятой электриков, поэтому многие еще не определились с таким решением. Аккумуляторы тяжелые, они представляют большую опасность при пожаре автомобиля, а их зарядка может занять несколько часов. Если бы можно было исключить их из электромобиля...

Теперь это возможно.По крайней мере несколькими способами. Они менее эффективны, например, подача энергии от солнечных батарей на крыше автомобиля. Из-за низкой эффективности он не используется в коммерческих целях, а только в рамках научных проектов сверхлегких транспортных средств. Второе, гораздо более эффективное и уже широко используемое решение — получение электроэнергии из топливных элементов — мы не храним энергию, приводящую в движение электродвигатель, в батареях, а вырабатываем ее на постоянной основе из того топлива, которое у нас есть в баке.И водород отлично подходит на эту роль. Как это работает?

Фото: Тойота

Схема работы топливных элементов была разработана еще в 1838 году.немецко-швейцарским химиком Кристианом Фридрихом Шёнбейном. Ячейка состоит из двух электродов - катода и анода, разделенных электролитом или электролитической мембраной. Обычно электроды имеют форму науглероженной бумаги с платиновым покрытием в качестве катализатора реакции.

Когда водород поступает в клетку, он окисляется и, следовательно, отдает электроны, что, в свою очередь, приводит к образованию катионов водорода.На катоде кислород реагирует с электронами, восстанавливаясь до анионов кислорода. Мембрана внутри позволяет протонам течь от анода к катоду, блокируя при этом другие ионы, в том числе образовавшиеся анионы кислорода. Достигнув катода, катионы водорода реагируют с этими анионами оксида с образованием воды, а электроны от анода достигают катода через электрическую цепь, производя энергию. Короче говоря, клетка расщепляет водород на катионы и анионы. Первые свободно проходят через звенья, а вторые должны найти свой путь.В этом случае он проходит через цепь, где генерируется напряжение.

Фото: Тойота

Однако до 1960-х годов водородные элементы не использовались широко.В 1980-х годах они стали частью космических аппаратов НАСА, включая Gemini 5 и программу Apollo. Они не только производили электроэнергию в космосе, но и использовали побочный эффект — питьевую воду, получаемую в процессе выработки электроэнергии.

Преимуществ у этого решения как минимум столько же, сколько у аккумуляторных электромобилей, и тут тоже все связано с отсутствием аккумуляторов.Кроме того, водородный бак очень легкий. Более 120 литров сжатого водорода могут весить (в зависимости от давления) всего около 5 кг.

Фото: Тойота

К сожалению, есть и недостатки.Самое большое — помимо доступности и цены на водород — это рабочая температура. И хотя в настоящее время применяются низкотемпературные элементы, работающие в диапазоне от нескольких десятков до 250 градусов Цельсия, «прогревать» двигатель перед его пуском необходимо. Это означает ожидание от нескольких до нескольких секунд перед запуском, в зависимости от поколения и модели двигателя с водородным элементом. К счастью, все новые и новые модели снижают эти требования, поэтому есть много указаний на то, что вскоре двигатели с водородными элементами будут запускаться «на месте».

Будущее за водородом?

Самой большой проблемой, по крайней мере, в Польше, остается низкая популярность водорода.Его проще всего купить в Германии, где мы будем платить около 40 злотых за килограмм. В случае с Toyota Mirai, одной из немногих потребительских моделей с водородными элементами, 1 кг водорода достаточно, чтобы проехать около 100 км. Так что цена сравнима с бензиновым автомобилем, сжигающим около 7 литров на 100 км. Резервуары Mirai вмещают чуть более 5 кг водорода, поэтому на одной заправке они позволят проехать около 500 км.

Есть ли в Польше станции заправки водородом? Пока их 11 - в Варшаве, Познани, Ломже, Гданьске, Гдыне, Конине и Ястшембе-Здруй, но большинство из них обслуживают только автобусы общественного транспорта, которые в водородных версиях известны с улиц польских городов за несколько лет.Первые «гражданские» станции находятся в Гданьске и Варшаве.

Фото: Пейсмен / Shutterstock Водородный автобус

Независимо от того, говорим ли мы об электрических автомобилях или автомобилях с двигателем внутреннего сгорания, водород кажется решением будущего.Он решает одновременно два самых насущных вопроса — экологию, которой не хватает в автомобилях с ДВС, и удобство, на которое можно пожаловаться при эксплуатации электромобилей.

Однако надо иметь в виду, что водород тоже надо производить, который неравнодушен к окружающей среде, да и цена пока не очень обнадеживает, но есть много указаний на то, что ближайшие несколько лет могут многое изменить в этом вопросе .

.90 000 автомобилей с водородным двигателем - как это работает?

Водород можно использовать для питания автомобилей двумя способами. Его можно использовать в качестве топлива в традиционном двигателе, который сжигается в камере, или его можно использовать в топливных элементах для выработки энергии для привода электродвигателя. Энергия связи водорода и кислорода в молекуле воды h3O меньше суммарной энергии связи молекул водорода h3 и кислорода O2.

Следовательно, , когда водород и кислород связываются с молекулами воды, вырабатывается избыточная энергия. Он может быть удален из системы в виде тепла (которое преобразуется в механическую энергию в двигателе внутреннего сгорания) или в виде электрохимической энергии (в топливных элементах).

Расположение компонентов в автомобиле с водородными элементами

(фото: пресс-материалы / Honda)

Преждевременное зажигание является серьезной проблемой при использовании водорода в поршневых двигателях. Причинами этого являются, прежде всего, очень низкая энергия воспламенения водорода и широкий диапазон пределов воспламеняемости.Кроме того, при сгорании водорода в воздухе образуются небольшие количества оксидов азота. Примером такого решения является BMW Hydrogen Series 7. Еще одним недостатком в данном случае является использование жидкого водорода для хранения.

Правда, в жидком состоянии в 846 раз меньше, чем в газообразном при температуре 0 градусов Цельсия и давлении 1 атм, но потребляет много энергии и поэтому его надо охлаждать до температура -253 градуса Цельсия.Так машина не может долго стоять без запуска. Подсчитано, что примерно через 9-14 дней водород нагреется до такой степени, что превратится в газ и испарится из резервуара.

В автомобилях, использующих топливные элементы, баки используются для хранения сжатого водорода. Их цилиндрическая форма напоминает те, которые используются для сжиженного нефтяного газа. Однако конструктивно они гораздо более совершенны с точки зрения применяемой технологии. Внутренний слой из алюминия или стали (ок.20 процентов общая масса), а снаружи покрыт композитным материалом.

Благодаря этому они обладают высокой устойчивостью к механическим повреждениям и сравнительно небольшим весом. Например, Honda FCX Concept использует 171-литровый бак, в котором хранится газ под давлением 35 МПа. С полным баком машина способна проехать 569,7 км.

Схема работы автомобиля на топливных элементах относительно проста. На первом этапе водород из бака подается в камеру, куда также подается воздух, чаще всего с применением турбокомпрессора.Затем ток (постоянный ток) передается от ячейки к тяговому преобразователю, где он преобразуется в переменный ток и передается на асинхронный двигатель. Заключительный этап – передача крутящего момента на колеса автомобиля.

Водородные баки на Honda FCX Concept 2006

(фото: пресс-материалы / Honda)

Самым важным элементом всей системы, конечно же, являются топливные элементы. Это электрохимические устройства, вырабатывающие полезную энергию (электричество, тепло) в результате химической реакции между водородом и кислородом.Ячейка состоит из двух электродов: катода и анода. Они разделены электролитом или электролитической мембраной. Они пропускают поток катионов и блокируют поток электронов .

Когда он попадает на анод, он распадается на протоны и электроны. Первые могут свободно проходить через электролит к катоду, к которому подается воздух. С другой стороны, поток электронов к катоду проходит через внешнюю цепь , вызывая генерацию электрического тока.Эта электрохимическая реакция водорода и кислорода производит электричество, воду и тепло.

  • Реакция на аноде: h3 => 2H + + 2e -
  • Реакция на катоде: ½ O2 + 2H + + 2e - => h3O
  • Это можно резюмировать следующим образом: h3 + ½ O2 => h3O, что сопровождается выделением тепла и электричества.

Существует множество типов топливных элементов.Один из критериев, согласно их можно разделить на температурные, так как некоторые из используемых веществ обладают очень хорошими электролитическими свойствами при высоких температурах. Мы различаем высокотемпературные и низкотемпературные топливные элементы .

Эксплуатация первого происходит при температуре около 600 градусов Цельсия. Они могут использовать водород низкой чистоты, а также некоторые углеводороды, такие как метан. Еще одним преимуществом является их высокая эффективность. К сожалению, самым большим недостатком является высокая инерционность ячейки по времени, ее нельзя запустить сразу, поэтому в автомобилестроении они не используются.

Низкотемпературные элементы используются в автомобилях. Они работают при температурах ниже 250 градусов Цельсия, но, к сожалению, требуется чистый водород. Однако нет необходимости использовать термостойкие материалы, что обеспечивает безопасность и благоприятно для использования в автомобилях.

Электродвигатели в Honda FCX Concept 2006

(фото: пресс-материалы / Honda)

Существует три основных типа низкотемпературных элементов.Первыми являются щелочные топливные элементы (AFC), где электролитом является гидроксид калия. Рабочая температура от 65 до 220 градусов Цельсия, что способствует быстрому вводу в эксплуатацию. Они имеют высокий КПД, малый вес и малую вместимость. Также они отличаются относительно коротким сроком службы и большими проблемами с отводом воды, которые необходимо устранять перед повторным запуском.

В фосфорнокислотных топливных элементах (PAFC) в качестве электролита используется концентрированная фосфорная кислота. Рабочая температура составляет от 150 до 205 градусов Цельсия. Они отличаются высокой устойчивостью к углекислому газу, однако имеют ряд недостатков, таких как высокая коррозионная активность, попадание воды и разбавление электролита, большие габариты и масса.

Топливные элементы для Honda FCX Concept 2006

(фото: пресс-материалы / Honda)

В концепте Honda FCX используются элементы с электролитической мембраной PEM (протонообменная мембрана). В стандартной ячейке PEM электролит представляет собой полимерную мембрану, покрытую тефлоном. Рабочая температура от 160 до 195 градусов Цельсия, но благодаря использованию Хондой ароматических соединений удалось уменьшить диапазон температур, и в модели FCX Concept он составляет от -20 до 95 градусов Цельсия.

Преимуществами являются, конечно же, быстрый запуск, отсутствие коррозии, вызванной электролитом, высокий КПД, компактная конструкция и прочные материалы, используемые для изготовления диафрагмы. К сожалению, процесс его производства очень дорог, в т.ч.в необходимостью использования платины.

Система водородного привода для Honda FCX Concept 2006

(фото: пресс-материалы / Honda)

Водородные топливные элементы, безусловно, станут преемником традиционного двигателя внутреннего сгорания. Электромобили — это только переходное поколение. Со временем это в конечном итоге снизит стоимость производства топливных элементов до такой степени, что автомобилей на водороде станут доступными на каждые , и тогда они быстро заменят традиционные двигатели внутреннего сгорания.Когда это произойдет? Надеюсь, не при жизни.

Оцените качество нашей статьи: Ваши отзывы помогают нам создавать лучший контент.

.

Является ли ‌ ‌ автомобиль‌ ‌ водородом‌ ‌будущим‌ моторизации?‌

FCV (автомобиль на топливных элементах) рассматривается многими как будущее автомобильной промышленности. Такой автомобиль не выбрасывает в атмосферу никаких выхлопных газов, и в то же время решает многие проблемы, с которыми сталкиваются владельцы электрокаров. Однако существуют разные мнения относительно того, есть ли шансы у водородного автомобиля стать популярным в обществе.

В этой статье описывается принцип работы водородного автомобиля, а также его наиболее важные преимущества и недостатки.Мы также представляем данные о рынке этого типа транспортных средств в Польше и в мире. Мы также пытаемся ответить на вопрос об их будущем.

Как работает водородный автомобиль?

Автомобили на водороде — это транспортные средства, работающие на электричестве, полученном из водорода. Его производят топливные элементы автомобиля, состоящие из положительного (катода) и отрицательного (анода) электродов, а также полимерной мембраны. Благодаря катализатору в них происходит процесс химического превращения водорода в сочетании с кислородом.Электроны от анода движутся по внешней цепи, создавая ток, который питает автомобиль и заставляет его двигаться.

Таким образом, водородный автомобиль представляет собой электромобиль, который вырабатывает собственное электричество из водорода в качестве топлива. Единственным побочным продуктом химической реакции преобразования энергии является дистиллированная вода – никаких вредных для окружающей среды веществ не выделяется.

Преимущества автомобиля с водородным двигателем

Основное преимущество автомобилей с водородным двигателем — нулевой уровень выбросов.Это тихие и экологически чистые автомобили, использование которых не способствует образованию смога и позволяет снизить выбросы СО2 в атмосферу. Водород – самый распространенный в мире элемент, который можно получить из возобновляемых источников энергии.

Компании, использующие такие автомобили, могут создать имидж социально ответственной компании. Водители также имеют право ездить на автомобилях с водородным двигателем в зоны выбросов транспорта, использовать автобусные полосы или бесплатную парковку в центре города.

Еще одним преимуществом водородных автомобилей является их большой запас хода на одной заправке – даже более 500 км. Поэтому такие транспортные средства особенно подходят для дальних путешествий. Заправка занимает гораздо меньше времени по сравнению со стандартными электромобилями — бак можно заправить примерно за 5 минут.

Автомобили с водородным двигателем также очень легкие. Используемые в них топливные элементы намного легче аккумуляторов, применяемых в электромобилях, и существенно не снижают грузоподъемность автомобиля.Полный бак водорода весит около 5 килограммов, а батарея в электромобиле и вовсе 700 килограммов.

Современные автомобили с водородным двигателем также безопасны в использовании. Самовоспламенение водорода маловероятно, так как оно происходит только при 575 градусах Цельсия. Водородные баки в автомобилях изготавливаются из композиционных материалов большой герметичности, что предотвращает риск проникновения газа в салон автомобиля. При этом используются дополнительные предохранители, благодаря которым в случае возможной течи в баке происходит утечка водорода через дренажные каналы.

Дефекты автомобилей на водороде

Автомобили на водороде не лишены недостатков. Одним из них является низкая энергоэффективность, которая может составлять всего несколько десятков процентов при преобразовании водорода в электричество. Потери энергии происходят на каждом этапе – производстве водорода, его сжатии, сжижении, транспортировке или выработке электроэнергии в топливном элементе.

Хранение водорода связано со значительными затратами, поэтому лишь несколько стран уже построили водородные станции.Производство этого элемента также обходится дорого, поэтому его часто делают из углерода, что сводит на нет экологические преимущества.

Еще одним недостатком является длительное время прогрева топливного элемента, что задерживает момент запуска двигателя. Однако эту проблему можно решить, используя аккумулятор малой емкости, который подает электроэнергию сразу же после запуска транспортного средства.

Автомобиль на водороде - цена

Автомобили на водороде в настоящее время дорого покупать - минимальная цена покупки составляет не менее 300 000 злотых.Владелец такого транспортного средства также должен учитывать более высокую сумму страховки переменного тока по сравнению с автомобилями с другими типами привода. Стоимость проезда на 100 км сравнима с бензиновыми автомобилями.

Рынок водородных автомобилей в Польше и мире

В настоящее время лишь несколько производителей продают водородные автомобили. Наиболее популярным автомобилем этого типа является Toyota Mirai, появившаяся на рынке в 2014 году. Это также первый водородный автомобиль, зарегистрированный в Польше.Hyundai и Honda — другие крупные бренды, производящие водородные автомобили.

По состоянию на конец 2020 года в мире насчитывалось 553 водородных заправочных станции, 200 из которых находились в Европе. В Польше их 11, но пока только две — в Варшаве и Гданьске — позволяют заправлять легковые автомобили. Остальные предназначены только для водородных автобусов. В конце 2020 года больше всего станций было в Японии (142). В Европе лидерами являются Германия (100 станций) и Франция (34 станции).

Общие мировые продажи водородных автомобилей в конце 2019 года были ниже 10 000. К концу мая 2021 года в Польше было зарегистрировано 53 автомобиля этого типа.

Будущее водородных автомобилей. Есть ли у них шанс стать популярными?

Автомобили на водороде имеют все шансы стать будущим автомобильной промышленности. Водородный привод может стать популярным, особенно в сегменте грузовиков и автобусов. Благодаря большому радиусу действия он также может подойти водителям легковых автомобилей, которые преодолевают большие расстояния.

Такой автомобиль — перспективное решение, особенно благодаря нулевому уровню выбросов. В то же время это устраняет многие проблемы, с которыми сталкиваются владельцы электромобилей, например, малый радиус действия, длительное время зарядки или проблемы с утилизацией аккумуляторов.

Существенным препятствием для популяризации водородных автомобилей является медленно развивающаяся инфраструктура. Однако проект Польской водородной стратегии предполагает, что к 2050 году в нашей стране будет построено 32 водородные станции – они будут расположены в крупнейших польских городах.PKN Orlen в настоящее время строит установки по производству водорода во Влоцлавеке и Тшебине.

В 2022 году польский стартап Ampere Life должен разработать прототип первого польского водородного автомобиля. Европейский союз планирует выделить к 2030 году 65 миллиардов евро на развитие сети распределения и хранения водорода.

Автомобильные концерны мира также имеют амбициозные планы развития. В настоящее время Toyota работает с Hino Motors над созданием крупногабаритного водородного грузовика с запасом хода 600 километров на одной зарядке.Он также должен характеризоваться большой грузоподъемностью и малым весом. Испытания прототипа автомобиля запланированы на весну 2022 года.

.Произведено 90 000 польских автомобилей с водородным двигателем. Это дальнемагистральный внедорожник .

Использование водорода на транспорте все еще незначительно.Первый пассажирский поезд, работающий на этом топливе, уже поступил в продажу. Есть и легковые автомобили, разработанные крупнейшими концернами, хотя их продажи пока не превышают нескольких тысяч единиц. Тем не менее, водород известен как будущее транспорта и автомобилестроения.

- Рынок должен постоянно придумывать что-то новое, чтобы заинтересовать покупателя.У нас много автомобильных компаний, каждая из которых предлагает одно и то же. Вот и возникает вопрос, что нового мы можем дать от себя. У нас есть пример Изеры , которая представила свою машину меньше года назад, а построить ее будут через четыре года. Вопрос в том, будет ли этот автомобиль действительно инновационным, или он уйдет в прошлое, — сказал Михал Енджеевский, основатель Ampere Life. - Автомобильный рынок столкнулся с гонкой инноваций. Мы предпочитаем смотреть на три-четыре шага вперед, хотя сейчас, когда у нас есть аккумуляторные автомобили, может показаться абстрактным говорить о водородном автомобиле.

Водород как топливо на транспорте

Согласно отчету Эсперис ("Игра за водород.Кто будет доминировать на мировом рынке водорода?»), Мировой рынок водорода находится только на ранних стадиях развития, а мировое производство составляет около 74 миллионов тонн в год. Однако на зеленый, зеленый водород в настоящее время приходится лишь около 5% этого производства, и его производство пока дороже, чем получение его из угля.Использование водорода на транспорте или в энергетике тоже маргинально, хотя - по планам Еврокомиссии, опубликовавшей в июле прошлого года новую водородную стратегию год - это скоро изменится.Документ ЕС призван стимулировать развитие этого рынка в ЕС и оказать финансовую поддержку развитию водородных технологий. Подобные планы есть и у польского правительства : одной из целей «Польской водородной стратегии до 2030 года с перспективой до 2040 года» является установка к 2030 году электролизеров мощностью 2 ГВт, которые будут производить почти 200 тыс. тонн зеленого водорода в год.

Транспорт — одна из отраслей, в которой в будущем водород может найти массовое применение как более экологичная альтернатива.Alstom спроектировала и построила первый в мире водородный пассажирский поезд, заказ на который уже заказали, в частности, Германия, Австрия, а также Франция и Италия. Автомобиль, частично также произведенный в Польше, полностью безэмиссионный и оснащен топливными элементами, которые преобразуют водород в электричество.

Водородный автомобиль — теория заговора?

Крупнейшие производители автомобилей (в т.ч.в Toyota и Hyundai), в свою очередь, конкурируют в производстве автомобилей с водородным двигателем. Хотя их общий объем продаж на мировом рынке не превышает нескольких тысяч единиц, это топливо называют будущим отрасли.

- Есть много теорий заговора о водороде. Например, Илон Маск не согласен с тем, что за водородным автомобилем будущее, но, на наш взгляд, он проще в производстве, экологичнее, дешевле, и — с развитием альтернативных видов топлива — будет иметь больший запас хода, чем . автомобиль, работающий от аккумуляторов , которые через некоторое время придется утилизировать. Хотя разрабатываются новые, более экологичные решения, однажды он все равно станет избыточным материалом, его энергетическая ценность будет снижаться по мере его использования.С другой стороны, водородный баллон можно заправлять без остановок, пояснил основатель Ampere Life. - Кроме того, когда будет разработано альтернативное топливо, такое как метан, которое может обеспечить гораздо большую дальность полета, чем один только водород, наш автомобиль будет адаптирован к такому изменению.

Польский водородный автомобиль — внедорожник — прототип в 2022 году

Польская компания Ampere Life входит в число компаний, разрабатывающих проект автомобиля на водородном топливе.По словам его основателя, прототип должен быть готов в следующем году. Однако запуск серийного производства - дело еще 4-5 лет.

- Мы находимся на стадии проектирования первого вида, как будет выглядеть наша машина.Это будет довольно большой внедорожник . У нас также есть план всей системы, как она будет работать, т.е. где будут располагаться баки и двигатель - рассчитано Михал Енджеевский. - Мы сразу же разработали всю методику заправки для этого автомобиля. Сегодня мы заправляем автомобили водородом методом давления, мы разработали автоматизированный метод. Пользователю вообще не придется выходить из этого автомобиля, а благодаря нашему решению энергоэффективность водорода увеличится до 10 процентов. Это означает, что у нас будет больший запас хода, чем у нынешних водородных автомобилей, — заявил он.

Он подчеркнул, что такой автомобиль в итоге может стать мини-генератором электроэнергии, который может использовать пользователь, например, на дачном участке.

- Водород имеет множество применений, потому что его можно использовать для производства бытовой энергии. Мы хотели бы, чтобы мы просто делились этой энергией. Моя мечта — создать жилой комплекс, который сам вырабатывает энергию, а все соседи делят ее между собой , — сказал Енджеевский.

Основатель Ampere Life рассказал о своих идеях в автомобильном и энергетическом сегментах во время собрания по четвергам, еженедельного сетевого мероприятия для варшавского сообщества новаторов.Каждую неделю по четвергам предприниматели, стартапы, инвесторы, ученые, студенты, представители корпораций и неправительственных организаций встречаются на открытых и бесплатных мероприятиях в Варсо на Хмельной 73. Встречи организует Фонд Venture Cafe Warsaw совместно с партнерами .

Toyota Mirai - топливные элементы преобразуют водород в электричество / дневник.пл Hyundai NEXO — топливные элементы преобразуют водород в электричество / Хендай / УЛИСОННТАГ .

Есть ли будущее у водородных автомобилей?

Автомобили на водороде все чаще появляются в новостях и у всех на слуху. Это не мелодия будущего, а то, что может захватить автомобильный рынок в ближайшие годы. Однако выгодно ли вождение на водороде? Как заправить такую ​​машину? Описываем все ниже.

Как работают водородные автомобили?

Водородные автомобили совсем не сложны в сборке, хотя может показаться иначе.Их действие также легко объяснимо. Этот запатентованный Toyota метод питания автомобиля состоит из топливного элемента, электродвигателя, контроллера, усилителя-преобразователя и самого водородного бака. Что немаловажно, вся система оснащена датчиком водорода, благодаря которому в случае какой-либо неисправности клапаны бака отключаются, что не приводит к воспламенению и возможному взрыву.

Это не конец, однако ячейки и другие элементы системы расположены вне салона, водород не имеет шансов попасть в кабину, что еще больше снижает опасность для водителя и пассажиров.Что отличает автомобили, работающие на этом химическом элементе, от электромобилей? Скорость заправки без сомнений - всего несколько минут, чтобы бак был полным.

Преимущества и недостатки топливных элементов

Топливные элементы имеют множество преимуществ, главное, они всегда работают – мощность автомобиля не имеет значения, водород – эффективный энергоноситель. Во время работы двигатель не издает шума, если он и так незаметен. Вам также не придется беспокоиться о ударах, сама система проста в сборке, что облегчит ее ремонт в случае поломки.Заправка короткая, ее хватает на долгую езду, и в воздух попадает не воздух, а только водяной пар. Водородные автомобили практичны, удобны, чрезвычайно безопасны и в то же время генерируют низкие эксплуатационные расходы. К сожалению, есть и недостатки, такие как: низкое напряжение, высокая стоимость покупки катализатора, высокая рабочая температура или уж точно слишком малое количество станций для заправки водородных автомобилей.

Водород и окружающая среда - что нужно знать?

Автомобили на водороде производят… воду, поэтому они практически не влияют на окружающую среду.Однако производство водорода для поддержания движения автомобиля — это совсем другая история. При паровом риформинге (так его называют) образуется углекислый газ, который, естественно, выбрасывается в атмосферу. В этом отношении лучше работают электрики, но не обязательно, когда водород получают путем электролиза, т.е. из возобновляемых источников энергии. К сожалению, на данный момент нет завода, производящего этот элемент таким способом в промышленных масштабах.

Является ли водородный автомобиль прорывом и будущим?

Автомобили на водороде, безусловно, будут набирать популярность, хотя это вопрос еще нескольких лет.Ведь если будут заводы по добыче водорода с помощью электролиза, будет создано больше мест для заправки водородных автомобилей, да и цены на сами автомобили упадут. Тогда весьма вероятно, что водородные автомобили произведут революцию на рынке. В одном мы можем быть уверены, эра бензиновых и дизельных автомобилей медленно подходит к концу в пользу электрики, а дальше – кто знает? Наверное просто водород, а что после него? Нам самим интересно, может у вас есть предложения?

Рис.главная: Томми Кромбахер / unsplash.com

Якуб Репетовский

Автолюбитель, любящий современные технологии. Увлечен литературой и горами. Он берет всю свою семью в поход. Копирайтер более двух лет.

.

Смотрите также


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)