Водород на авто: Водородные автомобили: ТОП-7 моделей на 2019 год

Содержание

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.

Автомобильные водородные установки — TERMOSTAR

Технология экономии топлива

Установки предназначены для экономии до 40% основного топлива легковых и грузовых автомобилей.

Важным обстоятельством является то, что КПД только самых современных турбированных дизелей составляет всего 50%. Бензиновых намного меньше. Поэтому большая часть потраченного топлива всех автомобилей, составляют потери для Автовладельцев и Экологии.

Глобальная энергосберегающая Исследовательская работа, на двигателях внутреннего сгорания, сосредоточена на том, что бы повысить эффективность сгорания в первые две фазы рабочего хода.

При этом задача максимально уменьшить горение и расход топлива в последующие фазы, предназначенные только для хода и выпуска газов.

Водородный генератор «TERMOSTAR» посредством Электролиза, из воды вырабатывает Атомарный водород (ННО газ), который дополнительно подается в рабочую топливно-воздушную Смесь из Основного топлива.

Атомарный водород на 40% эффективнее обычного Водорода, так как уже имеет в своей атомарной связи молекулу Кислород, для горения.

Именно свойство невероятно быстрого и мощного сгорания Атомарного водорода, способствует сгоранию рабочей смеси более быстрым и полным образом в первые две фазы рабочего хода. А следующие фазы полностью разгружаются.

За счет полного и быстрого сгорания топлива происходит повышение КПД двигателя и рост мощности до 20%, а экономия топлива составит до 40%, Появляется приемственность и тяговитость присущая дизельным автомобилям без повышения компрессии. Атомарный водород придает топливной смеси

высокие детонационные свойства без применения химии и металлических присадок. А имеющиеся присадки в оснавном топливе полностью сгорают повышая экологичность выхлопа.

Для бензиновых двигателей появляется возможность с гибридной установкой «TERMOSTAR» , уверенно перейти с бензина АИ-98 или АИ-95 на более дешевый АИ-92, а это ещё экономия ~ 7-15 % на литр топлива.

Поэтому Гибридная Водородная установка «TERMOSTAR» это верное и эффективное решение: Позволяющее самим вырабатывать Атомарный водород и использовать его как Дополнительное топливо, позволяющее экономить Основное.

Российские ученые исследовали безопасность водорода в автомобиле

Исследователи из ФГУП «НАМИ», Московского государственного строительного университета и Центра компетенций НТИ «Новые и мобильные источники энергии» при ИПХФ РАН задались целью оценить, насколько безопасен водородный автомобильный транспорт по сравнению с традиционными автомобилями с двигателями внутреннего сгорания на водороде. Статья с результатами изысканий опубликована в российском «Журнале прикладной химии». Новые эксперименты, которые провели сотрудники Института комплексной безопасности в строительстве НИУ МГСУ, подтверждают возможность сравнительно безопасного использования водорода на транспорте.

Одним из барьеров на пути развития водородного транспорта становится психологическое неприятие, основанное на страхе водорода как взрыво- и пожароопасного газа. Поэтому авторы в своем исследовании внимательно сравнили основные характеристики, определяющие процессы горения и потенциальную опасность водорода и используемых углеводородных топлив (жидких – бензина и дизеля, газообразных – природного газа и пропан-бутановой смеси) при их использовании на автомобиле.

Выводы, которые делают исследователи, таковы: при соблюдении технологических правил использования водорода (современные композитные баллоны высокого давления, не позволяющие взорваться с осколками, использование правильных материалов для водородной системы, которые не боятся водородного охрупчивания) водород – достаточно безопасный источник энергии для автомобиля.

«Мы хотели показать, что все виды топлива опасны по природе своей, поскольку содержат в себе энергию в химической форме, которая при неправильном использовании топлива может быть разрушительной. То или другое топливо может представлять бОльшую опасность в сравнении с другими в зависимости от условий. И мы показали, что с водородом можно также безопасно работать – использовать на автомобиле в качестве топлива, если учитывать его специфичные свойства и правильно с ним обращаться. Например, «правильные» композитные баллоны типа IV не дают поражающих осколков, как металлические», – говорит автор статьи, заведующий отделом каталитических систем ФГУП «НАМИ» Андрей Порсин.

«В основу обеспечения безопасности эксплуатации водородных автомобилей должны быть положены соответствующие стандарты и руководящие документы, базирующиеся на результатах научных исследований и конструкторских разработок. К ним можно отнести обеспечение пассивной безопасности не только для людей, но и для энергетического модуля в целом силовой установки, ее надежность и необходимый ресурс работоспособности в условиях эксплуатации, а также наличие средств ликвидации возможных аварийных ситуаций», – комментирует соавтор статьи, доктор технических наук Сергей Цариченко (МГСУ).

Авторы отмечают несколько свойств водорода, делающих его в определенных условиях более безопасным при использовании в автомобильном транспорте.

Во-первых, водород самый легкий газ, и в воздухе он поднимается вверх со средней скоростью в 20 метров в секунду.

Во-вторых, из-за своей текучести водород быстро и рассеивается, что не дает образовать взрывоопасную смесь с воздухом. Например, на открытом пространстве при разливе и возгорании бензина при пробитом бензобаке автомобиль сгорает за несколько минут, а при пробитом баллоне и возгорании струи водорода пожар самостоятельно затухает менее чем за две минуты.

В-третьих, в отличие от углеводородов, при горении водорода не образуется никаких токсичных веществ типа угарного газа – только вода.

В статье не рассматривался вопрос пожарной безопасности литий-ионных батарей, однако один из соавторов статьи отдельно прокомментировал этот вопрос.

«Водородный автомобиль и автомобиль на литий-ионных аккумуляторах объединяет наличие этих батарей. Учитывая то, что батареи на чисто электрических автомобилях должны иметь существенно больший объем, соответственно, их пожарная опасность пропорционально выше, чем водородных автомобилей. Естественно, присутствие водорода на борту автомобиля повышает потенциал опасности в случае развития пожара и нагрева баллона с водородом, однако при выполнении соответствующих мероприятий по безопасному дренированию водорода риск развития серьезных последствий, учитывая совокупность всех факторов окажется ниже», – говорит Цариченко.

Однако, что случится, если взрыв все же произошел?

Эксперименты, которые проведены дополнительно, показывают следующее: водород взрывается гораздо резче природного газа (справочные данные говорят, что скорость детонации гремучего газа – 2820 м/с, скорость детонации стехиометрической смеси метан/воздух – 1800 м/с), однако этот взрыв происходит гораздо «чище»: в случае взрыва метана, пропан-бутановой смеси и особенно паров бензина наблюдается вторичное горение непрореагировавших при взрыве веществ, что приводит, в отличие от взрыва водорода, к последующему пожару.

Новости

«Группа ГАЗ» совместно с компанией ElektrofahrzeugeStuttgart (EFA-S) реализует проект, в рамках которого будут созданы и внедрены в эксплуатацию в Германии водородные электромобили на базе «ГАЗели NEXT». Планируется, что в первой половине 2022 года два водородных автомобиля на базе «ГАЗели NEXT» будут переданы дорожно-строительному управлению района Эсслинген.

В Германии будет запущен в эксплуатацию водородный электромобиль на базе «ГАЗели NEXT». Проект реализуется совместно с немецким партнером «Группы ГАЗ» – компанией ElektrofahrzeugeStuttgart (EFA-S) – в рамках программы района Эсслинген «Экологически чистый транспорт для дорожно-транспортного управления».

Водородный электромобиль создается на шасси «ГАЗель NEXT» полной массой 4,6 т с двухрядной кабиной.

Автомобили ГАЗ будут оборудованы топливными элементами, системой хранения и подачи водорода, тяговыми батареями и электродвигателем. Основное преимущество водородного электромобиля по сравнению с электромобилем без топливных элементов – увеличенный с 200 до 500 км запас хода.

Планируется, что первые образцы водородных электромобилей на базе «ГАЗели NEXT» в ближайшие месяцы пройдут необходимые испытания и сертификацию в Европе и с первого полугодия 2022 года начнут эксплуатироваться в дорожно-строительном хозяйстве района Эсслинген. Производство водородных машин на базе «ГАЗели NEXT» будет вестись в Германии.

«Группа ГАЗ» ведет сотрудничество с компанией EFA-S с 2019 года. В рамках совместного проекта в Германии был организован выпуск электромобилей на базе грузовиков, фургонов и автобусов «ГАЗель NEXT». С созданием водородной версии на базе «ГАЗели NEXT» потребителям в Германии будет предложена линейка коммерческих электромобилей, доступных к заказу с энергопитанием от тяговых батарей или от топливных элементов.

Бастиан Бойтель, генеральный директор компании EFA-S:

– Автомобили ГАЗ отличаются своей долговечностью, высокой функциональностью и низкой стоимостью владения и подтверждают эти качества в ходе эксплуатации у наших заказчиков в Германии. Все электромобили «ГАЗель NEXT» серии E35 имеют дальность автономного хода в 200 км, что вполне достаточно для применения в самых различных целях. Однако в перспективе рынку нужны легкие коммерческие автомобили с запасом хода от 300 до 500 км для обеспечения требуемой гибкости эксплуатации. В связи с этим возникает многообещающая ниша для коммерческих автомобилей на топливных элементах.

Леонид Долгов, директор по экспорту «Группы ГАЗ»:

– Мы рады сотрудничеству с компанией EFA-S. Два года назад были запущены в эксплуатацию первые электрические автомобили «ГАЗель NEXT», которые сегодня работают в дорожных и коммунальных муниципальных службах, на предприятиях малого и среднего бизнеса в Берлине, Штутгарте и других городах Германии. А скоро в Германии будут ездить первые «ГАЗели» на водороде. Этот проект позволит расширить линейку техники ГАЗ и наши экспортные возможности.

«Группа ГАЗ» продолжает развитие линейки электротранспорта. Сегодня компания серийно выпускает на Ликинском автобусном заводе электрические автобусы большого класса, создала линейку электромобилей и электробусов малого класса GAZelle e-NN, ведет разработку электрических версий автобусов среднего и особо большого классов, среднетоннажных грузовиков. Таким образом, уже скоро ГАЗ предложит весь диапазон городской техники на электротяге.

опасно или выгодно?, утилизация автомобилей и машин, #утилизация

С поисками все новых альтернативных источников топлива человечество логично пришло к использованию водорода в двигателях внутреннего сгорания. Самыми известными моделями на водородном топливе, выпускаемыми в наши дни, являются:

  • Honda FCX Clarity;
  • Mercedes-Benz F-Cell;
  • Toyota Mirai;
  • BMW 7 Hydrogen;
  • Mazda RX-8 Hydrogen.

Казалось бы, это решение может распространиться смело и на другие концерны, решив проблему нефтяного кризиса. Однако водород – во-первых, не единственная, а во-вторых, не самая безопасная альтернатива. Недаром электромобили вроде Tesla сейчас выигрывают партию.

Знаете ли вы? Что первый ДВС на водородном топливе изобрел француз де Риваз в 1806 году. А в период Ленинградской блокады, когда не было бензина, гениальные конструкторы переделали двигатели более, чем 500 транспортных средств под водород, и те работали без отказа до конца блокады.

Плюсы водородного топлива

Согласно исследованиям, водород понижает номинальную мощность мотора почти на 80%, однако если исправить под него систему зажигания, водород, наоборот, повысит ее мощность на 18%. И в этом плюс: изменения, которые вносятся в конструкцию автомобиля, небольшие и недорого стоящие.

Второе преимущество – неоспоримая экологическая чистота топлива. Когда Toyota презентовала свой последний «водородный» автомобиль, один из журналистов демонстративно сделал несколько глотков выхлопов, которые после водорода выходят жидкими. Следовательно, планете подобные автомобили вредят гораздо меньше.

Наконец, доступность водорода говорит в его пользу: это топливо можно получать даже из компоста, канализационных вод, биомусора. То есть, не нужно платить нефтяникам.

Есть ли минусы?

Опасность довольно большая состоит в том, что водород – один из самых легких газов, который в чистом виде без удержания просто улетит в верхние слои атмосферы. Поэтому его связывают в виде воды или метана, и уже внутри двигателя высвобождают. Этот процесс делает более дорогой технологию, да и стоимость сжиженного водорода, которая колеблется от 2 до 8 евро.

Пока что ни у нас, ни в Европе нет достаточного количества водородных заправок. Во многом это обусловлено низкой рентабельностью. А также тем, что стоит чистому водороду просочиться сквозь любую щель, он превращается в гремучий легко взрываемый газ. Для его воспламенения достаточно в 10 раз меньше энергии, чем для воспламенения бензина. Горит водород неярко, его сложно сразу заметить, но задохнуться ядовитыми газами очень просто. Так вывод – пока что водородные ДВС слишком дороги и для кошелька, и для здоровья человека.

5 причин, почему электричество и водород не заменят ДВС — журнал За рулем

10–15 лет назад переход на альтернативные виды топлива казался далеким будущим, а сейчас отказ от транспорта с ДВС — часть государственной политики развитых стран.

Франция и Великобритания планируют с 2040 года запретить продажу всех новых автомобилей, работающих на бензине или дизельном топливе, а к 2050 году автомобили с ДВС должны и вовсе исчезнуть с дорог. Правда, есть несколько «но», которые могут помешать этим планам сбыться.

1. Батареи не обеспечивают большого запаса хода

Материалы по теме

Пробег на одном заряде ограничен несколькими сотнями километров, после чего автомобиль нужно оставлять на зарядной станции на несколько часов.

При этом дизельные машины уже давно ездят больше тысячи километров на одном баке, и, чтобы продолжить поездку, нужно лишь найти ближайшую заправку и залить полный бак.

С другой стороны, энергетики работают над системой быстрой зарядки, которая позволяет заряжать автомобиль за минуты. Например, новый Hyundai Ioniq 5 с помощью подобной зарядки может получить 80% заряда батареи всего за 18 минут, при этом на полном заряде он проезжает 470–480 км по циклу WLTP.


2. Производство батарей и электричества неэкологично

Более трети электроэнергии, которая производится в мире, образуется за счет сжигания угля, — а это один из самых грязных источников энергии. С тем, что использование угля — проблема, которую нужно решать, согласен и идеолог электротранспорта Илон Маск.

Производство литий-ионных аккумуляторов, которые используются в большинстве электромобилей, тоже неэкологично. Самый яркий пример негативных последствий добычи лития — это пустыня Атакама в Чили, разрастающаяся из-за литиевых заводов. Для добычи этого редкоземельного элемента требуется гигантское количество воды, которую выкачивают из недр. Из-за этого в Атакаме осушаются оазисы и погибают животные.


3. Электромобили негде заряжать

Количество электрокаров в мире едва достигает 1%, а их владельцы уже испытывают проблемы с зарядными станциями — те часто не работают, на месте зарядок стоят обычные автомобили, а количество разъемов напоминает о досмартфоновской эре, когда каждый производитель создавал свой стандарт.

Материалы по теме

Если количество электротранспорта будет расти в геометрической прогрессии, нагрузка на электросети серьезно возрастет, так как быстрые зарядки потребуют более высоких напряжений и токов заряда. Это значит, что не все сети смогут справиться с возросшей нагрузкой.

Кроме того, есть и концептуальная проблема. На заправку полного бака автомобиля с традиционным двигателем уходит несколько минут. Для полной зарядки электромобиля сегодня требуется несколько часов, из-за чего нужно полностью менять подход к тому, чем увлечь клиентов на это время. По идее, АЗС должны превратиться в досуговые и деловые центры, но предпосылок к этому пока нет.


4. На электрокарах сложно заработать

Китай выделяет субсидии на производство электрокаров и устанавливает зарядные станции за счет бюджета, в Швейцарии электромобили избавили от ввозной пошлины, а Германия инвестирует в исследования по усовершенствованию электротранспорта. Но если отменить поддержку государства, начинаются проблемы.

Материалы по теме

В странах, где власти отменили субсидии на покупку электрокаров, продажи сразу же провалились. Электромобили пока не выдерживают конкуренции со стороны традиционного транспорта.

Модельный ряд крупных автопроизводителей пополняется, в основном, электромобилями, которые построены на базе премиальных моделей. Сейчас технологии не позволяют сделать народный электрокар, который бы продавался так же, как традиционные бестселлеры, поэтому приходится компенсировать стоимость, выпуская премиум.

Пока производство электромобилей не станет рентабельным, говорить о захвате ими рынка преждевременно.

5. Батареи, в конце концов, иногда взрываются

Литий-ионные батареи имеют такое неприятное свойство, как взрывоопасность. Из-за этого авиакомпании до сих пор отказываются перевозить аккумуляторы такого типа.

Внутри этих батарей образуются «усы» — микроскопические нити из лития, которые вызывают короткое замыкание и провоцируют взрыв батареи. Из-за короткого замыкания электролит внутри аккумуляторов начинает кипеть и раскаляться. Корпус батареи не выдерживает температуры, и его содержимое начинает выливаться наружу.

Поэтому электромобили так быстро сгорают, если попадают в аварию. Более того, металлический литий вступает в реакцию с водой и образует водород, потому тушить литиевые аккумуляторы водой — плохая идея. Конечно, ученые ищут решения проблемы. Недавно они разобрались, как образуются «усы», и теперь думают, как минимизировать их появление.

Но мир по-прежнему ждет более безопасной альтернативы литий-ионных батарей для электрокаров.

Но есть же альтернатива — водородный двигатель! Или нет?

Материалы по теме

Водородный двигатель гораздо экологичнее ДВС, так как вообще не выделяет вредных для окружающей среды газов, при этом имеет гораздо более высокий КПД. На одной заправке водородные автомобили уже сейчас могут проезжать до 500 километров, а заправка водородом длится не дольше, чем бензином.

Но есть проблема — в природе водород в чистом виде практически не встречается. Поэтому приходится обходиться электролизом: под электрическим током дистиллированная вода разлагается на водород и кислород. К сожалению, сейчас для массового производства водорода дешевле всего получать электроэнергию при помощи сжигания газа или угля.

Но компании не просто так инвестируют сегодня в эту технологию десятки миллионов долларов — они верят, что со временем водородные автомобили станут новыми электрокарами.

***

Мы перечислили несколько проблем двигателей, представляющих альтернативу современным ДВС. Но важно понимать, что технологии идут вперед, и с каждым годом пробег на одном заряде увеличивается, мощность повышается, а механизмы рекуперации становятся более совершенными.

Каким будет электромобиль, который сможет потеснить традиционные машины с ДВС? Первое, о чем мечтают автомобилисты, — огромный запас хода. Второе — мощность, которой хватит, чтобы прокатиться с ветерком. И третье — не космическая цена.

Водородный беспилотный автомобиль появится на улицах Эстонии

Auve Tech

Водородный беспилотный автомобиль компании Auve Tech появится на улицах Эстонии.  Как сообщает ERR News, эстонский департамент шоссейных дорог разрешил машине ездить по общественным дорогам с пятого июля.

Водородные машины сегодня разрабатывают в разных вариациях: есть и внедорожники, и легкие автомобили, и грузовики. Их колеса вращаются от электромоторов, как и у электромобилей. Но электричество они получают, на ходу соединяя водород с кислородом. Хотя электрические автомобили более популярны среди производителей, у водородных тоже есть свои преимущества. Например, они быстрее заправляются и больше подходят для дальних перевозок.

Auve Tech начала разрабатывать беспилотный автомобиль на водородных топливных элементах в феврале прошлого года вместе с Тартуским университетом. За три года до этого компания создала восьмиместный беспилотный электробус Iseauto, который зимой 2021 появился на улицах Греции.

Водородный беспилотный автомобиль начнет ездить в Эстонии с пятого июля. С этого момента вступит в силу разрешение эстонского департамента шоссейных дорог на поездки по общественным дорогам. Автомобиль представляет собой шестиместный шаттл. Он автономный, но может управляться дистанционно. Других деталей о  водородном беспилотном шаттле не приводятся. Его впервые покажут 5 июля в Тарту.

Водородными могут быть не только машины, но и мотоциклы. Ранее мы писали про компанию Segway-Ninebot, которая планирует начать его производить в 2023 году.

Василиса Чернявцева

Центр данных по альтернативным видам топлива: развитие инфраструктуры водородного топлива

Наличие станций, производящих недорогой водород в местах, где будут использоваться транспортные средства, остается ключевой проблемой для внедрения этой технологии. Чтобы решить эту проблему, Министерство энергетики США (DOE) запустило h3USA — государственно-частное сотрудничество с федеральными агентствами, автопроизводителями, поставщиками водорода, разработчиками топливных элементов, национальными лабораториями и другими заинтересованными сторонами.h3USA сосредоточена на развитии водородной инфраструктуры для поддержки большего количества вариантов транспортировки энергии для потребителей в США.

В середине 2021 года в США было 48 открытых розничных водородных станций. Кроме того, не менее 60 станций находились на разных стадиях планирования или строительства. Большинство существующих и планируемых станций находились в Калифорнии, одна на Гавайях и 14 запланированных в северо-восточных штатах. По мере расширения рынка водородные заправочные станции будут совпадать с выпуском автомобилей, поскольку оба они растут вместе.Ожидается, что клиенты будут иметь такой же опыт работы на водородных заправочных станциях, как и на автозаправочных станциях, при этом большинство дозаторов водорода будут добавлены на существующие автозаправочные станции.

Альтернативный локатор заправочных станций позволяет пользователям искать общественные и частные заправочные станции, работающие на водороде. Предложите новые водородные станции для включения в локатор станций, используя форму «Отправить новую станцию».

Безопасность, нормы и стандарты

Многие современные нормы и стандарты безопасности при работе с водородом основаны на практике химической и аэрокосмической промышленности.Министерство энергетики координирует усилия организаций, занимающихся нормами и стандартами, по разработке более надежных норм и стандартов, обеспечивающих безопасное использование водорода для транспорта и стационарных приложений. Одним из результатов этих усилий является NFPA 2, гармонизированный национальный стандарт для инфраструктуры транспортных средств на водороде.

Узнайте больше о безопасности водорода, кодексах и стандартах в офисе технологий водорода и топливных элементов.

Демонстрационные проекты

В дополнение к техническим проблемам, которые решаются с помощью исследований и разработок, существуют препятствия для успешного внедрения инфраструктуры заправки водородом, которые можно устранить только путем интеграции компонентов в полные системы.Министерство энергетики разрабатывает и тестирует полные системные решения, которые проверяют интегрированные технологии водорода и топливных элементов для транспорта, инфраструктуры и производства электроэнергии в системном контексте в реальных условиях эксплуатации.

Узнайте больше о системном анализе и проверке технологий в отделе технологий топливных элементов. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии также располагает информацией о проверке технологий использования водорода и топливных элементов.

Битва за электромобили — может ли водород победить? – BRINK – Беседы и взгляды на глобальный бизнес

Автопроизводители стремятся развивать как водородные заправочные станции, так и автомобили, работающие на водороде, поэтому на подходе больше FCEV.

Фото: Unsplash

По мере того, как будущее автомобильной энергетики движется от двигателя внутреннего сгорания к технологии электромобилей, у отрасли теперь есть два варианта: электромобили на топливных элементах (FCEV), которые представляют собой автомобили, использующие водород в качестве источника топлива, и электромобили на батареях ( BEV), которые представляют собой транспортные средства, работающие исключительно от аккумуляторной батареи или электричества.

Согласно недавнему отчету PreScouter Intelligence Brief, из-за отсутствия инфраструктуры, позволяющей использовать FCEV, BEV сегодня остаются более привлекательным вариантом.Однако это может измениться в течение следующих пяти-десяти лет по мере увеличения инвестиций в производство водорода и инфраструктуру, что может подтолкнуть FCEV к тому, чтобы превзойти BEV в некоторых сегментах и ​​стать более устойчивой альтернативой.

Исследователи PreScouter основывали свой анализ на экспертных выводах доктора Бостьяна Хари, инженера по аккумуляторным системам, посредством краткого обзора предстоящих технических и деловых возможностей для FCEV, а также выделили 11 технологических достижений в области производителей FCEV.

Как работает FCEV?

FCEV — это электромобили, которые питаются от водородного топливного элемента вместо аккумулятора. Система топливных элементов является сердцем FCEV. Электричество вырабатывается в результате электрохимических реакций между водородом и кислородом, подаваемым в водородные баки FCEV. В качестве побочного продукта производится только чистая дистиллированная вода. FCEV используют это электричество для тяги и требуют батареи для вспомогательных операций, таких как запуск или накопление энергии, полученной за счет рекуперативного торможения.

Основное различие между FCEV и BEV заключается в источнике энергии. FCEV, в отличие от BEV, полагаются на энергию, хранящуюся в топливных элементах автомобиля, которые имеют ряд преимуществ перед батареями. Пока топливо доступно для питания топливного элемента, он может генерировать энергию. Это одно из самых значительных преимуществ топливных элементов.

Типичный электромобиль можно полностью зарядить чуть более чем за шесть часов, в то время как FCEV можно заправить за пять минут и проехать более 350 миль.Небольшое количество водорода может иметь большое значение. Производство водорода — это энергосберегающий химический процесс, в результате которого топливные элементы имеют преимущество в производительности в два-три раза по сравнению с двигателями внутреннего сгорания. Пользователи смогут путешествовать так далеко, как сегодня, только на трети топлива.

Каковы показатели экологичности FECV и BEV?

FCEV также являются лучшим вариантом с точки зрения воздействия на окружающую среду, поскольку топливные элементы могут быть на 100% возобновляемой и экологически чистой энергетической системой.Ожидается, что в отсутствие соответствующих систем рециркуляции литий-ионные батареи, используемые в электромобилях, вызовут серьезный экологический кризис, когда они достигнут конца своего срока службы.

Во время движения автомобиль выделяет чистый водяной пар и отфильтровывает из атмосферы сверхтонкую пыль. Эта фундаментальная особенность FCEV привлекла большое внимание общественности как будущее экологически чистой мобильности. Эта технология может оказать огромное влияние на наш образ жизни с точки зрения устойчивости из-за обилия водорода на Земле и того, что сам производственный процесс очень экологичен.

В целом, FCEV чище, чем BEV и автомобили с двигателем внутреннего сгорания, и есть дополнительные возможности для улучшения по мере развития производства и распределения водорода. Производство FCEV также чище, чем производство BEV, из-за меньших требований к сырью по сравнению с добычей полезных ископаемых BEV и потребления тяжелых металлов, таких как литий и кобальт. FCEV также легче (и дешевле) перерабатывать, чем BEV.

Каково состояние мирового рынка FCEV?

Глобальное развертывание

FCEV было в основном сосредоточено на легковых автомобилях малой грузоподъемности.Однако географическое распространение FCEV значительно различается. Корея, США и Япония сосредоточились на легковых автомобилях с небольшим количеством автобусов и коммерческих автомобилей.

С другой стороны, благодаря своей политике в отношении автобусов и грузовых автомобилей на топливных элементах Китай сегодня доминирует в мировых запасах в этих сегментах. Ожидается, что эта тенденция сохранится, поскольку китайская политика субсидирования автомобилей на топливных элементах в 2020 году направлена ​​на использование топливных элементов в коммерческих автомобилях средней и большой грузоподъемности.Китай поставил перед собой цель использовать более одного миллиона FCEV в коммерческих целях к 2030 году.

В ближайшем будущем в Европе появится больше автобусов и грузовиков на топливных элементах. В следующем десятилетии планируется выпустить более тысячи автобусов. Порт Роттердама и Air Liquide разработали инициативу по развертыванию 1000 грузовиков на топливных элементах к 2025 году, а совместный призыв, подписанный более чем 60 промышленными партнерами, направлен на увеличение до 100 000 грузовиков к 2030 году. МЭА прогнозирует, что производство топливных элементов может произвести шесть миллионов FCEV к 2030 году, что соответствует примерно 40% потребностей «Сценарий чистых нулевых выбросов к 2050 году».

Глобальные технические регламенты постоянно обновляются для обеспечения глобальной безопасности FCEV. Международные стандарты используются для разработки локальных правил и законов по безопасности для FCEV. Обычно они включают требования по электрической и водородной безопасности.

Резервуары с водородом громоздки в транспортных средствах

Поскольку водород имеет низкую объемную плотность энергии, хранение достаточного количества энергии на борту создает проблемы с весом, объемом, кинетикой, безопасностью и стоимостью. Водород можно хранить только под высоким давлением, при чрезвычайно низких температурах в виде жидкости или в системах на основе гидридов металлов, чтобы максимизировать объемную плотность энергии.

Сжатый водород является наиболее часто используемым методом хранения водорода в автомобилях. Баки со сжатым водородом пассажирских FCEV громоздки и занимают много места. Это недостаток нынешнего поколения электромобилей, работающих на водородных топливных элементах. Гидриды металлов или неметаллов водорода могут быть использованы в будущем в качестве замены резервуаров с тяжелым водородом. Это только начинает обретать форму, а испарение водорода остается ключевой технической проблемой, которую необходимо решить.

Honda и Nissan выбрали бак под давлением 350 бар (5000 фунтов на квадратный дюйм), в то время как Toyota использует баки на 700 бар (10 000 фунтов на квадратный дюйм).Хотя было доказано, что композитные резервуары на 10 000 фунтов на квадратный дюйм вполне безопасны в соответствии с различными нормативными требованиями, общественность обеспокоена их безопасностью. Кроме того, пропорции бака требуют больше места, чем традиционные бензобаки.

FCEV не будут коммерчески жизнеспособными, если покупатели не будут удовлетворены тем, что они смогут легко получить доступ к заправочным станциям. Таким образом, внедрение транспортных средств на топливных элементах должно быть дополнено соответствующей инфраструктурой. По данным h3 Tools, к концу 2021 года в мире работало более 492 водородных заправочных станций.В Японии было около 141 станции, за ней следуют Южная Корея (112) и Германия (91).

GM Electrovan был первым легковым автомобилем на топливных элементах, разработанным General Motors в 1966 году. Проект был отложен из-за высокой стоимости, сложности и нехватки топлива. Все еще действующее Калифорнийское партнерство по топливным элементам было создано в 1999 году для облегчения испытаний и разработки FCEV в Соединенных Штатах. В него в разное время входили представители большинства крупных автопроизводителей, хотя пока только три из них вывели на рынок автомобили на топливных элементах.

В настоящее время многие автопроизводители продают или сдают в аренду электромобили FCEV, но эта технология все еще нова. Honda, Hyundai и Toyota — лишь некоторые из компаний в списке лидеров. Тем не менее, автопроизводители стремятся развивать как водородные заправочные станции, так и автомобили с водородным двигателем, поэтому на подходе больше FCEV, но, хотя все сегодняшние автомобили на топливных элементах считаются серийными автомобилями для массового рынка, ни один из них в настоящее время не доступен за пределами Калифорнии. Соединенные Штаты. Многие из них были доступны только в ограниченном количестве, а Honda никогда не продавалась, а только сдавалась в аренду с момента своего дебюта.

Связанное Чтение

Могут ли водородные топливные элементы стать предпочтительной технологией для электромобилей?

Несколько исследований, в том числе одно, проведенное Аргоннской национальной лабораторией, продемонстрировали, что создание и использование водорода для транспортных средств на топливных элементах более экологично, чем использование электроэнергии из сети для питания электромобилей. Водород может быть создан с использованием энергии ветра и солнца или путем разложения растительных материалов; однако эти процессы занимают больше времени и стоят больше денег.

«Ничто стоящее не дается легко», как однажды сказал президент Рузвельт.В настоящее время коммерциализация FCEV на рынке идет умеренными темпами.

Итак, кто победит в битве электромобилей? Ответ: Технологии батарей и топливных элементов будут сосуществовать в будущем из-за их очевидного сходства: BEV больше подходят для автомобилей малой дальности и малых транспортных средств, а FCEV — лучший выбор для транспортных средств среднего, большого и дальнего радиуса действия.

Поделиться этой статьей
Продажи

выросли на 84% в 2021 году

В то время как большинство аналитиков и потребителей говорят о переходе от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания к электрическим, есть и другая сторона истории экологически чистых автомобилей, которая совершенно неизвестна.Автомобили на водородных топливных элементах в прошлом году продемонстрировали скромные, но интересные цифры, что говорит о том, что электроэнергия от аккумуляторов — не единственный путь в будущее.

Данные, собранные JATO Dynamics, показывают, что глобальные продажи автомобилей на водородных топливных элементах в 2021 году составили 15 500 единиц по всему миру. Хотя это очень мало по сравнению с продажами других видов топлива, спрос увеличился на 84 процента по сравнению с 2020 годом. когда 8400 автомобилей на топливных элементах нашли новых владельцев. Еще более впечатляющим является рост по сравнению с допандемическим уровнем, который составляет 103 процента.

Нишевый сегмент, как долго?

Крайне редко можно увидеть на улицах автомобиль на водородных топливных элементах. С 2011 года было продано около 41 700 водородных автомобилей — примерно столько же автомобилей было продано в Китае Volkswagen Group всего за четырех дней . Цены на эти автомобили высоки, а отсутствие мощной водородной инфраструктуры способствует низким показателям продаж. Кроме того, сейчас очень мало вариантов для транспортных средств на водородных топливных элементах.

На тот момент 98 процентов объема продаж водородных автомобилей в прошлом году приходилось только на две модели: Hyundai Nexo и Toyota Mirai.Остальные продажи пришлись на снятую с производства Honda Clarity и незначительное количество тестовых автомобилей таких брендов, как Renault, Maxus, BMW и Peugeot.

Тем не менее, планы на будущее в отношении автомобилей на водородных топливных элементах расходятся с текущими объемами продаж. После появления Toyota Mirai второго поколения другие автопроизводители, такие как BMW и Volkswagen, объявили о разработке автомобилей с водородным двигателем наряду с серией новых аккумуляторных электромобилей.

Например, в этом году BMW планирует произвести 100 водородных тестовых автомобилей X5.Kia объявила о планах по выпуску линейки водородных топливных элементов в 2028 году. Volkswagen Group передает все исследования и разработки в области топливных элементов командам Audi, в которых уже задействовано более 100 человек. Грузовики Daimler и Volvo также делают ставку на эту технологию для своих более крупных коммерческих автомобилей.

Южная Корея лидирует, безусловно

До тех пор, пока эти разрабатываемые автомобили не будут реализованы, статистика показывает, что Южная Корея является крупнейшим рынком автомобилей на водородных топливных элементах. Цифры на 2021 год ставят эту страну со значительным отрывом впереди всех остальных.

Благодаря доминирующему положению Hyundai и расширению водородной инфраструктуры на Южную Корею приходится 55 процентов мирового объема. Продажи выросли с почти 5800 единиц в 2020 году до чуть более 8500 единиц в прошлом году. И все это сводится к одному автомобилю: Hyundai Nexo. Это самый продаваемый автомобиль на водородных топливных элементах в мире: 92 процента всех 9 208 мировых продаж Nexo приходится на его внутренний рынок в Южной Корее.

Nexo поступил в продажу в 2018 году, но это не единственный примечательный автомобиль на водородных топливных элементах.Toyota Mirai второго поколения поступила в продажу в 2019 году, и в результате продажи выросли на колоссальные 257 процентов в 2021 году. Интересно, что основным рынком сбыта Mirai в 2021 году была не Южная Корея, а США. Там было продано 2629 единиц, за ними следует Япония с 2438 единицами и 730 автомобилей по всей Европе.

Автор статьи, Фелипе Муньос, специалист по автомобильной промышленности JATO Dynamics.

Водород против электромобилей | машина вау

Автомобили на водороде или автомобили на водородных топливных элементах — это тип пассажирского транспортного средства, отдельный от бензиновых, дизельных, гибридных или электрических автомобилей, которые составляют большинство автомобилей на британских дорогах.

Возможно, вы знаете об автомобилях, работающих на сжиженном нефтяном газе (LPG), но автомобили с водородным двигателем сильно отличаются и гораздо ближе к электромобилям, так как в автомобиле вообще нет двигателя внутреннего сгорания. Вместо этого есть топливный элемент, который вырабатывает электричество с использованием водорода, но об этом позже.

Водородные автомобили просто нужно заправить водородом на насосе, и единственный выброс выхлопной трубы — это H3O — то, что вы, вероятно, знаете как вода. Поскольку водород является наиболее распространенным элементом во Вселенной, он вряд ли закончится, как бензин или дизельное топливо.

Автомобили на водороде сейчас редкость, но это может измениться в будущем — и по мере того, как на дорогах появляется больше, вам захочется узнать о них больше, чтобы вы могли сравнить с будущим электромобилем. Ведь с 2025 года в Великобритании нельзя будет купить новый автомобиль без электродвигателя.

В этой статье мы рассмотрим, как работают водородные автомобили, чем они отличаются от обычных электромобилей, посмотрим на некоторые примеры водородных автомобилей в Великобритании и рассмотрим их преимущества и недостатки.Читайте дальше, чтобы узнать все, что вам нужно знать об автомобилях на водородных топливных элементах.

Как работает автомобиль на водородных топливных элементах?

Начнем с краткой версии и перейдем к более техническому описанию. Как водителю водородного автомобиля, как и в случае с бензиновым или дизельным автомобилем, вам не нужно знать намного больше: вы заправляете водород с помощью топливного насоса на заправочной станции, который используется в качестве топлива для выработки электроэнергии. . Это электричество используется для привода колес.

Теперь длинная версия.Когда вы заправляете автомобиль водородом, он хранится в безопасном топливном баке, подобно бензину или дизельному топливу.

Он подается в топливный элемент, который вырабатывает электричество. Он использует химию для объединения водорода и воздуха (кислорода) и выработки электроэнергии. Внутри топливного элемента находится жидкость с положительно заряженным анодом с одной стороны и отрицательно заряженным катодом с другой, что немного похоже на аккумулятор.

В клетке атомы водорода расщепляются на протоны и электроны – первые превращаются в продукт выхлопа (чистую воду), а вторые обеспечивают питание электродвигателя автомобиля.Как и в случае с аккумуляторной батареей, в топливном элементе происходит множество небольших реакций, обеспечивающих достаточную мощность для двигателей.

На борту также есть батарея, которая экономит энергию на потом — обычно, когда вы ускоряетесь и требуется больше энергии. Тем не менее, топливный элемент часто передает мощность непосредственно на двигатели.

Чем водородные автомобили лучше электромобилей?

Давайте посмотрим, чем автомобили на водороде отличаются от обычных электромобилей, и решим, какой тип автомобиля лучше всего подходит для вас.

Электродвигатели, которые используются в водородных автомобилях, таких как Toyota Mirai, в основном такие же, как и в обычных электромобилях, таких как Renault Zoe, Volkswagen ID.3 или Hyundai Kona Electric.

Они просто берут энергию и превращают ее во вращательное движение — разница в том, что в обычном электромобиле эта энергия поступает только от бортовой батареи, которую нужно заряжать, а в водородном автомобиле — от бортовой батареи. бортовой генератор, использующий водород.

Это означает, что водородный автомобиль можно за несколько минут довести до полного на топливной колонке, как бензиновый или дизельный автомобиль — так что в этом они лучше электромобилей, так как это удобно.

И все же нельзя сказать, что водородные автомобили лучше или хуже электромобилей, потому что их просто пока мало. Их очень мало в продаже, и даже те, что продаются, являются крайне нишевыми продуктами. Электромобили, по сравнению с ними, гораздо более распространены.

Это подводит нас к преимуществам и недостаткам водородных автомобилей по сравнению с электромобилями.

Каковы преимущества и недостатки водородных автомобилей?

Основное преимущество водородных автомобилей в том, что они не производят выхлопных газов, а производят только воду. Это преимущество такое же, как и у обычного электромобиля, и ставит оба на передний план технологий сокращения выбросов в автомобильном мире.

Преимущество автомобилей на водороде по сравнению с электромобилями в том, что вы можете заправить его с помощью топливного насоса, что занимает пару минут.Как и в случае с бензиновым или дизельным автомобилем, вы просто заправляетесь, платите и продолжаете свой день, вместо того, чтобы ждать несколько часов, пока к аккумулятору будет добавлен тот же запас хода.

Водород не совсем экологически чистый — он чистый, когда используется в вашем водородном автомобиле, но для подачи (жидкого) водорода в топливные насосы требуется много энергии, и большая часть текущего производства осуществляется с использованием ископаемого топлива, так что это способствует глобальному потеплению больше, чем, скажем, электромобиль, заряжаемый с помощью энергии ветряной электростанции.

Есть надежда, что производство водорода станет полностью устойчивым по мере роста спроса и инвестиций в поиск лучших способов его производства.

Еще один минус — и это главный на данный момент — это инфраструктура. В Великобритании есть небольшое количество водородных насосов, где вы можете заправиться — они не на каждом углу.

В электромобиле вам нужно решить, где может быть ближайший автомобильный зарядный порт, но он, вероятно, будет относительно близко.С водородным автомобилем вы можете оказаться далеко от заправочной станции. Большинство из них сейчас в Лондоне.

Водород тоже довольно дорог. В то время как полная зарядка электромобиля стоит около 8 фунтов стерлингов от домашнего зарядного устройства, полный бак Toyota Mirai стоит примерно 75 фунтов стерлингов.

Однако со временем эти проблемы с инфраструктурой и расходы исчезнут: по мере того, как все больше и больше людей покупают водородные автомобили, расходы будут снижаться, и будет больше заправочных станций. Прямо сейчас электромобиль имеет больше смысла для подавляющего большинства людей.

Смогут ли в будущем водородные автомобили заменить электромобили?

Невозможно предугадать, как сложится будущее, но одно совершенно ясно: в будущем мы будем ездить на электромобилях, а не на бензиновых или дизельных.

Менее ясно, будем ли мы заправляться водородом или заряжать их дома. На данный момент кажется вероятным, что у нас будет и то, и другое, что может быть только хорошо.

Для некоторых людей зарядка дома удобна и дешева.Но для других они не могут заряжаться дома и нуждаются в быстрой дозаправке, поэтому водород выглядит для них отличным решением.

Производители автомобилей, по-видимому, в настоящее время сосредоточены в основном на электромобилях с аккумуляторными батареями, поскольку известно, что в разработке находится несколько автомобилей на топливных элементах, но это может измениться. Водород также выглядит хорошим решением для грузовиков и фургонов, которым необходимо быстро дозаправиться.

Опасен ли водород?

Спорим, когда вы впервые услышали об автомобилях, работающих на водороде, вы подумали о катастрофе Гинденбурга, когда взорвался дирижабль, наполненный водородом.Да, водород легко воспламеняется, как и бензин, и вы постоянно носите его с собой в машине.

Современный мир намного безопаснее, и автомобильные компании подумали об этом. Водород, используемый в автомобилях, находится под давлением, а баки на борту рассчитаны на такое экстремальное давление и многое другое, поэтому опасности не должно быть больше, чем в обычном автомобиле.

Toyota представила системы безопасности для водородного автомобиля Mirai. Резервуары спроектированы так, чтобы не протекать — они очень прочные — и в случае любой аварии водородная система отключается автоматически.

Ни одна из частей, связанных с водородом, также не находится рядом с кабиной, и бренд заявляет, что даже если водород улетучится, он легче воздуха, поэтому быстро испарится в атмосферу — в отличие от упомянутого выше огромного дирижабля.

Какие водородные автомобили доступны в Великобритании?

Если вы хотите водородный автомобиль, у вас сейчас не так много выбора. Есть Hyundai Nexo, небольшой внедорожник, или Toyota Mirai (скоро будет заменена версией следующего поколения).

Honda — еще один известный производитель, который экспериментировал с водородной энергией, и его автомобиль на топливных элементах называется Clarity. В настоящее время его нет в продаже, но он должен появиться в ближайшие несколько лет.

BMW, Ford, Nissan и Mercedes — все они были связаны с разработкой водородных автомобилей, но на данный момент наиболее заметной будущей моделью является BMW iX5 Hydrogen — модель очень ограниченного выпуска

Являются ли водородные автомобили более экологичной альтернативой электрическим?

Аккумулятор продолжает свое победное шествие уже много лет — им оснащается все больше и больше устройств, таких как мобильные телефоны, световые тренажеры для детей и даже автомобили.Электрические и гибридные транспортные средства постепенно начинают доминировать на улицах при полной поддержке правительств и растущего контингента потребителей из-за их предполагаемых экологичных характеристик. С точки зрения устойчивости остается вопрос, является ли аккумуляторная технология для автомобилей более экологичной и, следовательно, «лучшей»? Оправдана ли такая односторонняя поддержка электромобилей или нам следует сосредоточить свое внимание на водороде для питания наших автомобилей в будущем?

Наличие

Производство водорода из природного газа методом каталитического риформинга уже много лет используется в производственных процессах.С развитием протонообменной мембраны (PEM) водород, особенно для непромышленного сектора, например, транспорт, производится из воды путем электролиза. Транспортные средства, работающие на водороде и батареях, нуждаются во все большем количестве электроэнергии, предпочтительно от новых возобновляемых электростанций, таких как солнечные или ветряные электростанции. Задачей на будущее будет не только энергетическая революция с заменой существующих тепловых и атомных электростанций, но и удовлетворение растущего спроса, если эти экологически чистые источники энергии будут также использоваться для производства водорода.Водородные автомобили против аккумуляторных: 0:0

Устойчивое развитие

И для топливного элемента (платина, рутений), и для батарей (кобальт, литий) нужны редкие минералы. Платина, рутений и кобальт обычно добываются как побочные продукты меди и никеля. Этот тип производства оставляет большие кратеры в земле и ухудшает окружающую среду. Крупнейшие месторождения лития расположены в так называемом «литиевом треугольнике» между Боливией, Аргентиной и Чили, в чилийской пустыне Атакама, где три соленых озера образуют огромный литиевый резервуар.Для производства лития подземные воды, богатые минералами (рассол), закачиваются в массивные искусственно созданные бассейны для целенаправленного испарения. Извлечение рассола из грунтовых вод приводит к падению уровня грунтовых вод и высыханию русел рек, окружающих ферм и водно-болотных угодий. Фермы и пастбища утрачены, редкие виды птиц находятся под угрозой исчезновения, а мангровые заросли, характерные для этой экосистемы, резко изменены. Местное, в основном коренное население страдает от деградации, потери земель и нехватки воды.Водородные автомобили против аккумуляторных: 1:0

Эффективность

Вес аккумулятора в электромобиле, который весит несколько сотен килограммов, является явным недостатком. Вес транспортных средств с батарейным питанием уменьшает запас хода и вызывает раздражение, когда владельцы электромобилей ездят одновременно на короткие (городские) и дальние расстояния. Наиболее эффективными в этом случае должны быть два отдельных автомобиля для коротких и дальних расстояний, что абсолютно не рационально! Водород против.аккумуляторные автомобили: 2:0

Переработка

Существует несколько экспериментальных технологий переработки отработанных аккумуляторов электромобилей: Один из вариантов заключается в измельчении аккумуляторов транспортных средств на мелкие кусочки с последующей обработкой в ​​кислотных ваннах, где полученные оксиды и соли можно использовать для создания новых аккумуляторов. Кобальт и никель образуют сплав, который можно использовать повторно. Еще одна проблема для транспортных средств с батарейным питанием – транспортная цепь для аккумуляторов в случае повреждения транспортного средства.По-прежнему необходимо провести много исследований, чтобы обеспечить устойчивую переработку использованных автомобильных аккумуляторов. Но также в настоящее время разрабатывается устойчивый процесс извлечения высококачественных материалов из старых топливных элементов с единственным преимуществом, заключающимся в том, что большая масса использованных топливных элементов появится только через несколько лет. Водородные автомобили против аккумуляторных: 2:0

Топливо

С массовым внедрением новых возобновляемых источников энергии, таких как солнечные батареи и ветряные мельницы, потребители должны адаптировать свой спрос в зависимости от наличия электроэнергии.Это возможно благодаря производству водорода на основе электролиза и сопутствующей ему гибкости: водород будет производиться только тогда, когда будет достаточно солнечного излучения или ветра. Электричество для зарядки аккумулятора, напротив, должно производиться мгновенно, что не поддерживает энергетическую революцию. С увеличением количества электромобилей одновременная зарядка нескольких транспортных средств приведет к снижению пропускной способности сети. Экономическим решением станут разные цены на «мгновенную» и «медленную» зарядку.Техническим решением является либо развертывание технологии интеллектуальных сетей, либо массовое расширение существующей сетевой инфраструктуры, но оба решения будут чрезвычайно дорогими. Водородные автомобили против аккумуляторных: 3:0

Путь вперед

Стимул к переходу с двигателя внутреннего сгорания на водородный и/или аккумуляторный двигатель может быть достигнут за счет регулирования (например, доступа к городам) или налоговых льгот. Hyundai может изменить правила игры в Европе: компания хочет импортировать 1600 тяжелых водородных грузовиков в Швейцарию к 2025 году, чтобы они служили их европейским центром, и они готовы инвестировать в инфраструктуру (заправочные станции).Производители автомобилей с давними традициями производства водородных автомобилей, такие как Toyota (Mirai), Hyundai (Nexo Fuel) и, возможно, некоторые китайские производители, могут воспользоваться этой возможностью, чтобы выйти на европейский рынок. Люди останутся чувствительными к климату, особенно в свете пандемии коронавируса, а это означает, что гонка между водородными и аккумуляторными технологиями уже официально началась. Другие компании, такие как Alpiq и h3Energy (которые сотрудничают с Hyundai и Alpiq), предпринимают попытки увеличить производство водорода и заправочную сеть.Однако, вероятно, потребуется дополнительное политическое влияние и инвесторы с большими карманами, чтобы сделать значительный шаг вперед.

Транспортные средства на водороде, наконец, начинают находить свою опору, но эксперты говорят, что мы опоздали с игрой

Если вы спросите Сантха Сатью, что сейчас происходит с водородом — исследования и разработки, начало строительства топливной инфраструктуры, создание топливных элементов для использовать его в грузовиках, самолетах и ​​поездах — это должно было произойти еще 10 лет назад.

«Я думаю, что мы опоздали с водородной экономикой, — сказал Сатья, генеральный директор LuftCar. «У нас не было глобальной инфраструктуры, но теперь она у нас есть».

Многие панельные сессии и беседы на CERAWeek, ежегодной конференции по энергетике в Хьюстоне, в которой принимают участие мировые лидеры из большинства секторов промышленности, были посвящены водороду и его потенциалу помочь миру перейти от ископаемого топлива к альтернативам с меньшим содержанием углерода.

Газ, один из самых распространенных на Земле, уже давно производится и используется в качестве сырья для тяжелой промышленности, но его сторонники говорят, что он может сделать гораздо больше.Во вторник Элрик и трое других участников дискуссии обсудили, как его можно использовать для питания всего, от грузовых автомобилей до грузовых судов.

Toyota уже начала производить автомобиль, работающий на водородном топливном элементе, под названием Mirai. Джеймс Каст, менеджер по водородной инфраструктуре Toyota Motor North America, сказал, что более 10 000 автомобилей в настоящее время находятся на дорогах Калифорнии, где губернатор Гэвин Ньюсом подписал указ, фактически запрещающий продажу новых автомобилей с бензиновым и дизельным двигателем к 2035 году.

ВЫЗОВ НЕФТЯНЫМ КОМПАНИЯМ: Планы Хьюстона по водородному узлу столкнутся с «зеленой» конкуренцией

Несмотря на раннее внедрение автомобиля среднего размера, Каст сказал, что он разочарован отсутствием заправочных станций, которые могли бы облегчить его развертывание. По оценкам штата, к 2026 году в стране будет более 176 водородных заправочных станций, что достаточно для обслуживания около 250 000 автомобилей. Но большинство существующих станций разбросаны по городским районам, таким как Сан-Франциско и Лос-Анджелес.

«Инфраструктура во многом нас подвела, — сказал Каст. «Как вы масштабируете это?»

Рынок автомобилей с водородным двигателем затмевается спросом на электромобили, около 425 300 из которых находились на дорогах Калифорнии только в 2020 году. Но участники дискуссии заявили, что некоторые виды транспорта просто не могут питаться от электричества, включая самолеты, поезда, грузовые автомобили и грузовые суда. В этих приложениях водород может стать привлекательной альтернативой ископаемому топливу, сказал Томас Маланго, директор по водороду в мадридской энергетической компании Repsol.

«Почти 30 процентов потребления углерода не могут быть электрифицированы. Если вы хотите обезуглероживать экономику только электричеством, это невозможно», — сказал он. «Вам нужен другой источник, и водород, кажется, является молекулой, вокруг которой вы можете построить разговор».

По оценкам

Маланго, водороду потребуется от 7 до 10 лет, чтобы стать конкурентоспособным по сравнению с бензином и дизельным топливом. По его словам, сейчас на пути стоит большое препятствие — стоимость. Заправить бак водородного внедорожника Hyundai Nexo стоит около 100 долларов, что позволит водителю проехать около 380 миль.Тем временем Hyundai Santa Fe будет стоить чуть больше 75 долларов, чтобы заправиться бензином по цене 4 доллара за галлон.

«Стоимость водорода сейчас неконкурентоспособна. Если бы это было так, у нас бы не было этого разговора», — сказал Маланго. «Но цели в области климата — это то, с чем нам придется столкнуться, и это будет стоить определенных денег».

[email protected]

Несколько автопроизводителей продвигают планы по выпуску автомобилей с водородным двигателем

Недавно несколько крупных автопроизводителей объявили о планах продолжать инвестировать в водородные технологии.Планы появляются даже тогда, когда многие отраслевые эксперты считают, что технологии предстоит серьезная тяжелая битва, чтобы конкурировать с электромобилями с питанием от батареи и .

Автомобили с водородным двигателем также известны как электромобили на топливных элементах или FCEV. В этих транспортных средствах топливные элементы преобразуют газообразный водород в электричество. Это отличается от электромобилей или электромобилей, которые питаются от встроенной батареи.

В прошлом месяце глава японской Toyota Motors Акио Тойода посетил гонку, на которой демонстрировался экспериментальный водородный автомобиль.Транспортное средство имело традиционный бензиновый двигатель, который был преобразован для работы на водороде.

Тойода заявил журналистам на мероприятии, что такие преобразования могут сохранить работу традиционных двигателей внутреннего сгорания в безуглеродном мире. Это, по его словам, могло бы избежать необходимости полностью отказываться от двигателей внутреннего сгорания и сохранить миллионы рабочих мест в автомобильной промышленности.

«Враг — это углерод, а не двигатели внутреннего сгорания, — сказал Тойода. — Мы не должны просто фокусировать на одной технологии, а должны использовать технологии, которыми мы уже обладаем.»

Toyota недавно выпустила второе поколение своего водородного автомобиля Mirai и планирует предложить еще несколько моделей в ближайшие годы.

В Германии BMW и Volkswagen Group разрабатывают пассажирские автомобили с водородным двигателем, а также серию новых электромобилей.

Компания BMW заявила в прошлом месяце, что разработала водородный прототип на основе своей модели X5 в рамках проекта, частично финансируемого правительством Германии. Юрген Гульднер — вице-президент, возглавляющий разработку водородных автомобилей BMW.Он сообщил агентству Reuters, что компания планирует построить около 100 автомобилей для испытаний водорода в 2022 году. Toyota Prius 2021 года, работающая на водородном топливном элементе, выставлена ​​​​на автосалоне в Денвере в пятницу, 17 сентября 2021 года, в Elitch’s Gardens в центре Денвера. (AP Photo/Дэвид Залубовски)

Представители южнокорейского автопроизводителя Hyundai также говорили о важности продолжения изучения транспортных средств на водороде наряду с разработкой электромобилей. В настоящее время компания продает пассажирский автомобиль на топливных элементах под названием NEXO.

А в сентябре Hyundai объявила, что к 2028 году планирует предлагать версии с водородными топливными элементами для всех своих коммерческих автомобилей, таких как большие грузовые автомобили и автобусы.

В технологии топливных элементов водород соединяется с кислородом для производства электроэнергии. Это считается чистой энергией, потому что в процессе в атмосферу выбрасываются только вода и пар. Это делает технологию хорошим кандидатом на то, чтобы помочь миру сократить выбросы углерода .

Однако в настоящее время большая часть водорода, производимого во всем мире, производится с использованием природного газа или угля, которые загрязняют окружающую среду.

Сторонники технологии ожидают, что со временем это изменится. Они говорят, что растущее использование электричества от ветра и солнечной энергии позволит разделить водород и кислород в воде. Однако эти методы производства являются более дорогостоящими.

Транспортные средства с водородным двигателем могут заправляться за считанные минуты по сравнению с гораздо более длительным временем зарядки электромобилей. Но поскольку технология настолько новая, существует очень мало водородных заправочных станций.

Автомобили на водородных топливных элементах имеют запас хода около 480 километров, что намного больше, чем у большинства электромобилей.Но ожидается, что запас хода для электромобилей будет увеличиваться по мере совершенствования технологии аккумуляторов.

Кевин Бейкер, техник по техническому обслуживанию, выводит автобус на водородных топливных элементах из терминала во вторник, 16 марта 2021 года, в Кантоне, штат Огайо. (AP Photo/Тони Дежак)

Еще одно существенное отличие — стоимость. В то время как многие электромобили, представленные в настоящее время на рынке, стоят от 30 000 долларов, большинство автомобилей на топливных элементах стоят от 50 000 долларов.

В настоящее время на дорогах США находится около 7500 автомобилей на водородных топливных элементах.С., большинство из них в Калифорнии. В этом штате всего 45 общественных заправочных станций, но планируется или строится еще больше.

Отраслевые эксперты говорят, что по всем этим причинам пассажирским автомобилям с водородным двигателем предстоит пройти долгий путь, чтобы эффективно конкурировать с электромобилями. В Соединенных Штатах эта технология получила дальнейшее развитие для коммерческих транспортных средств , таких как автобусы и тяжелые грузовики. Многие крупные коммерческие производители, в том числе General Motors, Volvo и Daimler, вложили значительные средства в водород для питания экологически чистых автомобилей.

Я Брайан Линн.

Брайан Линн написал эту статью для VOA Learning English на основе материалов Associated Press, Reuters и интернет-источников. Хай До был редактором.

Викторина — Несколько автопроизводителей продвигают планы по выпуску автомобилей с водородным двигателем

Начните викторину, чтобы узнать

____________________________________________

Слова в этой истории

аккумулятор – н. объект, обеспечивающий и хранящий электроэнергию для вещей

преобразовать – v. изменить внешний вид, форму или назначение чего-либо

внутреннего сгорания – н. Тепловая машина, в которой сгорание с выделением тепла происходит внутри самой машины

фокус – v. уделить особое внимание чему-либо

прототип – н. оригинальная или первая модель чего-либо, с которой скопированы или разработаны другие

эмиссия – н. действие по производству или отправке чего-либо (например, энергии или газа) из источника

коммерческий – прил. относительно купли-продажи вещей

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.