Машины на водороде: Toyota Mirai — водородный автомобиль

Содержание

Эксперты рассказали, когда машины на водороде станут выгоднее бензиновых

https://ria.ru/20210424/vodorod-1729741668.html

Эксперты рассказали, когда машины на водороде станут выгоднее бензиновых

Эксперты рассказали, когда машины на водороде станут выгоднее бензиновых

Автомобили на водородном топливе станут выгоднее для покупателей, чем классические авто на бензине, когда цена водорода на российском рынке достигнет 3 долларов РИА Новости, 24.04.2021

2021-04-24T09:28

2021-04-24T09:28

2021-04-24T09:28

россия

авто

министерство промышленности и торговли рф (минпромторг россии)

/html/head/meta[@name='og:title']/@content

/html/head/meta[@name='og:description']/@content

https://cdn25.img.ria.ru/images/150519/13/1505191376_0:197:2943:1852_1920x0_80_0_0_3448d8807a07ba2ec872386d7cf95cab.jpg

МОСКВА, 24 апр - РИА Новости. 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 РИА Новости 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.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.

https://ria.ru/20210415/vodorod-1728400459.html

https://ria.ru/20210422/avtobus-1729392322.html

https://ria.ru/20201013/tpu-1579430871.html

россия

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn22.img.ria.ru/images/150519/13/1505191376_107:0:2838:2048_1920x0_80_0_0_e6bdb7b068ec98ab9764a9c0b5d58e4c.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

россия, авто, министерство промышленности и торговли рф (минпромторг россии)

МОСКВА, 24 апр - РИА Новости. 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 РИА Новости 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.

15 апреля, 13:49

Новак рассказал о концепции развития водородной энергетики в России

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.

22 апреля, 07:19

В Минпромторге рассказали, когда на улицах появятся автобусы на водороде

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.

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.

13 октября 2020, 03:00НаукаВодородное топливо станет дешевле благодаря российским ученымПрезидент 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.

как российский автопром может завоевать мир

Просто один пример, как это будет работать. В сегодняшнем технологическом укладе автомобили BMW, Mercedes, Audi считаются продуктами самой высокой технологии, вершиной современной конструкторской мысли. В каждом из них примерно 1500 трущихся деталей, требующих длинной и фондоёмкой цепочки оборудования для особо точной обработки различных металлов, много подшипников, масел и тд. Это самые сложные и ответственные элементы автомобиля: двигатели, коробки передач, мосты, карданы, тормозные и рулевые системы и т.д. Для производства автомобилей по традиционной технологии добываются миллионы тонн разных видов руды, уголь, производится метал очень сложных составов со строгими физико-химическими характеристиками, требуется оборудование для дорогостоящих процессов литья, прокатки, штамповки, сварки, окраски…Крутится гигантская производственно-технологическая цепочка с миллионами рабочих мест. Так изготавливается любой автомобиль. Именно поэтому господдержка направляется прежде всего производителям с глубокой локализацией. Но… наступает новый технологический уклад. Появляется один из первых образцов-автомобиль Tesla (Model 3). В этом автомобиле ещё только первого поколения нового технологического уклада — кузов композитный, двигатель электрический. Всего 140-150 трущихся деталей. Это означает, что дорогостоящее оборудование заготовительных производств автозаводов (металлургия, кузница, прессовое, арматурное,) и особо точного механообрабатывающего (двигатели, КПП, мосты, карданы) можно сдать в металлолом. Туда же скоро можно отправить сварку и окраску, поскольку композиты и пластики можно окрашивать при приготовлении массы для формования. Mercedes недавно обнародовал, что инвестиции в строительство его завода в России (пока без мощностей по производству двигателей, КПП и других сложных механических узлов и литейного производства) мощностью 25 000 авто в год составили около €300 миллионов. На мощность 100 000 автомобилей (даже бюджетного сегмента) с полным набором локализации производства традиционных узлов и агрегатов потребуются существенно более высокие инвестиции. Это цена пути углубления традиционной технологии для автопрома. Есть над чем задуматься. Но гораздо более существенные и дорогостоящие изменения автопром потребует от других отраслей. С точки зрения нового технологического уклада производства автомобиля, это означает, что автопрому больше в таких масштабах не нужна прежняя металлургия и традиционная металлообработка, радикально меняются требования к продукции таких отраслей, как химия и нефтегазохимия.

есть ли у них будущее

Загрязнение атмосферы вызывает серьезную озабоченность общественности, организаций по защите окружающей среды. Реальной альтернативой ДВС являются водородные транспортные средства и автомобили на электротяге.

Электричество или водород

В настоящее время существует актуальная проблема, которая заключается в том, что 60% электроэнергии, потребляемой во всем мире, производится на тепловых электростанциях. Для того чтобы обеспечить возросший спрос на электричество, придется сжигать углеводороды в еще больших количествах. Даже при полной замене ДВС электродвигателями произойдет перераспределение вредных выбросов, уменьшение будет не столь значительным. Концентрация CO2 в воздухе снизится в мегаполисах, но возрастет в местах расположения ТЭС. Кроме того, автомобиль не единственный источник загрязнения окружающей среды: об электрических кораблях, самолетах пока не идет даже речи.

Водородная энергетика в этом смысле предпочтительнее. Добыча водорода сопровождается микроскопическими, по сравнению со сжиганием углеводородов, выбросами токсичных веществ. Выхлоп автомобиля на водороде на 99,99% состоит из чистого водяного пара, безвредного для окружающей среды. Но тут возникают другие проблемы, которые носят экономический, технологический, инфраструктурный характер.

Как устроен водородный двигатель

Разработаны два вида двигателей работающих на водороде:

  • обычный ДВС, где вместо бензина используется водород;
  • с применением топливных элементов.

В первом случае используется все тот же двигатель внутреннего сгорания. Инженерные решения направлены на оптимизацию горения смеси водорода с воздухом, разработку системы питания и снижение взрывоопасности. Данная концепция распространения не получила. Водород, который отличается высокой чистотой, в камере сгорания контактирует с маслом. Поэтому отработанные газы, пусть в значительно меньшем количестве, но содержат токсичные компоненты. Помимо этого, эксплуатация таких автомобилей небезопасна, требует значительных затрат.

При использовании топливных элементов транспортное средство, которое приводится в движение водородным двигателем, принципиально является тем же электромобилем. Разница в том, что на чистой электротяге батарея заряжается от внешних источников, а в водородном автомобиле электроэнергия непрерывно черпается из топливных элементов.

Они состоят из двух камер, одна из которых является анодом, а другая катодом. Между ними находится мембрана. Все компоненты покрыты дорогостоящими редкоземельными металлами, играющими роль катализатора. В результате реакции гидролиза водород, находящийся в анодной камере, соединяясь с кислородом из атмосферного воздуха в катоде, превращается в водяной пар. Процесс сопровождается выделением свободных электронов, которые поступают в электрическую сеть автомобиля.

Такая схема значительно эффективнее, практически отсутствуют вредные выхлопы. Львиная доля усилий конструкторов направлена на развитие двигателей на топливных элементах.

Преимущества и недостатки водородных двигателей

Достоинства и недостатки силовых агрегатов с топливными элементами вытекают из особенностей водорода как топлива, технического уровня двигателей. Факторы, считающиеся безоговорочным достоинствами:

  • простота конструкции, соответственно, надежность;
  • КПД, превышающий таковой у бензинового двигателя, но уступающий электрическому;
  • отсутствие каких-либо шумов;
  • почти полное отсутствие вредных выбросов;
  • высокая мощность двигателей;
приемлемая автономность: современные водородные автомобили способны преодолевать на одной заправке до 500 километров.

Среди недостатков можно выделить следующие:

  • увеличенная масса автомобиля;
  • взрывоопасность водорода, которая резко повышается при наличии неисправностей в двигателе;
  • высокая стоимость эксплуатации автомобиля.

Реальная эксплуатация показывает, что километр пути на автомобиле с водородным двигателем обходится минимум на 50% дороже, по сравнению с бензиновым ДВС. Расход водорода в несколько раз меньше, чем бензина, но все перекрывает его цена.

В этом кроется главная проблема водородной энергетики. В виде соединений с другими веществами запасы h3 на Земле безграничны, но в чистом виде его почти нет. Для его получения используется сложная технология. К этому добавляются проблемы хранения, транспортировки, создания инфраструктуры.

Перспективы водородных автомобилей

Для того чтобы полноценно осветить на этот вопрос, необходимо точно знать цель, с которой бензиновый двигатель пытаются заменить водородным. Если речь идет о внедрении технически более совершенного двигателя, то в этом ракурсе перспективы водородоавтомобилей почти такие же, как и у бензиновых агрегатов, немного выше. ДВС, как бы он не совершенствовался, имеет принципиальное ограничение: низкий коэффициент полезного действия.

Водородный двигатель в этом смысле предпочтительнее, но уступает электромобилям. С другой стороны, обогреть салон чистым электричеством, без снижения автономности, невозможно: запас на автомобиле ограничен. Водородные двигатели таких проблем не знают: при гидролизе выделяется тепло.

Если приоритетом является экология, здесь водородный двигатель имеет приоритет перед остальными. Но не все так однозначно. Современные технологии добычи водорода находятся на таком уровне развития, что дешевле всего получать h3 путем сжигания газа или угля. При этом выделяется углекислый газ, для борьбы с которым и внедряют водородный автомобиль. Экологически чистые способы добычи водорода не обладают достаточной производительностью, значительно повышают его стоимость, которая и так немаленькая.

Если удастся разработать экономичную, производительную, экологически чистую технологию добычи водорода, автомобиль на таком топливе, без сомнения, получит широкое распространение. По эксплуатационным характеристикам он уже сейчас превосходит ДВС.

По сравнению с электрическим у водородного двигателя существует ключевое преимущество: на заправку водородом потребуется около 5 минут, тогда как зарядка батареи на специальных станциях занимает несколько часов.

Авто на водороде или авто на электричестве – что выгоднее

В последнее время все больше говорят об электромобилях, а тема водорода и топливных элементов как другого альтернативного привода звучит не так часто. Между тем, кое-кто уже вложил в этот транспорт будущего сотни миллионов. На что мы пересядем со своих бензиновых машин раньше?

Водород в качестве топлива использовать начали не вчера, но концепций водородных авто несколько и развиваются они как-то не очень быстро – по крайней мере, в нашей стране о них говорят меньше, чем про электромобили. Между тем, если копнуть чуть глубже, окажется что некоторые водородные машины не что иное, как электромобили, хотя и более сложные. Поговорим об этом.

Водородные автомобили могут быть двух типов – с электроприводом (Honda FCX Clarity 2008 – 2014 гг. на фото) и с двигателем внутреннего сгорания

Водород для ДВС

Сначала придумали заправлять водородом обычные автомобили с двигателями внутреннего сгорания, немного переделав им топливную систему и зажигание. Особого смысла в этом не было, разве что выхлоп был чище и нужда в нефтяном топливе отпала как таковая.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Автомобили будущего: что о них известно уже сегодня

Но если доработать конструкцию ДВС (повысить жаростойкость определенных деталей), то помимо прочего появится возможность повысить его мощность. Такие автомобили выпускаются сегодня, хотя и небольшими сериями, чуть ли не поштучно – например, это BMW,Toyota, Hyundai.

На первый взгляд, перевод обычного ДВС на потребление водорода был самым простым путем отказаться от нефтяного топлива. Но не все так просто

Притормаживают развитие водородных ДВС немалые хлопоты с хранением сжиженного водорода на борту и на АЗС: нужны большие и прочные баллоны с термоизоляцией. Еще одна неприятная вещь – водород очень летучий, он просачивается через самые сильные соединения, например, за пару недель простоя машины на парковке она теряет полбака водорода. Который, между прочим, в большинстве стран стоит дороже нефтяного горючего.

Водород для топливных элементов

Второй способ заставить машину работать на водороде – использовать газ для производства электроэнергии на борту автомобиля. Потом отдавать ее электродвигателю, который и будет двигать транспортное средство вперед, как обычный электромобиль. Автомобили на топливных элементах часто называют FCEV – fuel cell electric vehicles.

Отечественные ученые разработали топливные элементы для подводных лодок еще в 1970-80-е годы. После 2000 г. они стали более доступными

Вероятно, все слышали о так называемых топливных элементах или Fuel Cell. Это маленькие электрохимические генераторы, который, используя водород из бака и кислород из воздуха, дают ток для работы электропривода. Смысл такой машины в том же самом, что и водородной с ДВС – лучшая экология, отказ от нефтяного топлива, в перспективе – экономия на топливе.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: 8 грн. на 100 км: умелец из Александрии сделал электромобиль

Что выгоднее?

Сравнить расход водорода с расходом бензина несколько сложно. Но примерно расклад такой: серийная Toyota Mirai может проехать на 4 кг водорода (это полный бак) 350–500 километров. Цена 1 кг водорода, например, в Германии, где уже есть небольшая сеть специальных АЗС с давлением в танках 700 бар), около 9 евро. При цене бензина или дизтоплива около 1 евро и расходе 5–7 л/100 км машина с ДВС получается более выгодной, причем существенно.

Автомобиль на топливных элементах (Fuel Sell) - на самом деле является электромобилем, но с продуцированием электричества у себя на борту

Но, как ни странно, ответственные за будущее автомобилизации люди сравнивают водородные автомобили не с бензиновыми или дизельными, а с электромобилями. И некоторые из ведущих автопроизводителей – например, дочернее подразделение VW Group компания Scania – уже признали, что будут сворачивать программу исследований Fuel Sell в пользу чисто электрических грузовиков.

Toyota Mirai (с 2014 г.) – один из немногих реально функционирующих водородных автомобилей. Его можно приобрести в автосалоне

Собственно, если задуматься – ничего удивительного. Ведь главным преимуществом автомобилей FCEV перед чистыми “электричками” был более быстрый процесс заправки. Ведь задуть бак водородом быстрее (5 минут), чем зарядить батарею энергией (4–8 часов). Но тяговые аккумуляторы совершенствуются, наращивают емкость и сокращают время пополнения заряда. И промежуточное звено пополнения электроэнергией в виде Fuel Sell на борту становится ненужным – заливать энергию в чистом виде становится все проще. Тем не менее, через несколько лет все станет окончательно понятным.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Проблемы гибридных автомобилей: мифы и правда

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

На чем будут ездить автомобили через несколько десятков лет. Одним из альтернативных источников топлива считается водород. Поговорим о преимуществах использования водорода как топлива для автомобилей. В чем преимущество перед 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 авто производителей, 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.

Toyota планирует выпустить в 10 раз больше водородных электромобилей Mirai второго поколения, чем первого

Инертность корпорации Toyota в сегменте «чистокровных» электромобилей можно объяснить колоссальными вложениями в разработку автомобиля Mirai на водородных топливных элементах. Машина первого поколения нашла лишь около 11 тысяч владельцев, но Toyota рассчитывает, что её преемник разойдётся тиражом не менее 100 тысяч экземпляров.

Источник изображения: Toyota

Выпуск водородомобиля Mirai первого поколения осуществлялся мелкими сериями, на том же предприятии, которое выпускало суперкар Lexus LFA, а это негативно сказывалось на конечной стоимости машины. В тех редких случаях, когда Mirai первого поколения передавался в собственность владельца, последний должен был выложить не менее $60 000. Преемник, который уже готов выйти на рынок, снизит рыночную стоимость до $50 000.

Впрочем, главным сдерживающим фактором распространения Mirai по планете остаётся даже не высокая цена, а ограниченное развитие заправочной инфраструктуры — чтобы вырабатывать электрический ток для двигателей, это транспортное средство должно заправляться водородом под высоким давлением. Добыча водорода из воды методом электролиза хоть и является самым экологически чистым способом получения топлива, требует высоких затрат не только на сам процесс электролиза, но и на последующую транспортировку и хранение. В этом смысле заправочные станции выгоднее объединять с установками по электролитическому преобразованию воды в водород и кислород.

Источник изображения: Engadget

Mirai второго поколения сможет хранить в трёх резервуарах 5,6 кг водорода, что больше присущих предшественнику 4,6 кг. Это соответствует условному запасу хода в 650 км, а пополнить запасы топлива можно минут за пять. Конструкция машины подразумевает наличие трёх резервуаров для хранения водорода, один из них разместился под полом салона в районе центрального тоннеля. Последний из-за этого получился достаточно объёмным — он не только отчётливо разделяет водителя и переднего пассажира, но и должен создавать определённые неудобства для среднего пассажира на заднем диване, который номинально на присутствие в салоне может претендовать.

Силовая установка Mirai после смены поколений увеличила отдачу с 114 до 128 кВт, при этом занимаемое ею пространство уменьшилось с 33 до 24 литров. Тяговый аккумулятор сократил количество ячеек с 370 до 330 штук, но эффективность хранения заряда увеличилась. В совокупности, все технические изменения позволили увеличить запас хода Toyota Mirai на 30 % по сравнению с предшественником, до 650 км. Представители компании отмечают, что автомобиль ещё и ускоряется быстрее, а наличие заднего привода и почти идеальная развесовка по осям (50 : 50) наделяет его азартной управляемостью.

В новом поколении Toyota Mirai делит платформу с флагманским седаном концерна, Lexus LS. От него машина унаследовала не только многорычажную заднюю подвеску, но и более роскошный интерьер, при этом сократив стоимость по сравнению с первым поколением водородомобиля. Toyota рассчитывает продать десятки тысяч Mirai второго поколения, а в лучшем случае — не менее сотни тысяч. Попутно придётся развивать и заправочную сеть, но соответствующих инициатив сейчас не так много по сравнению с теми же зарядными станциями для электромобилей. В самой Японии, например, сейчас не более 127 водородных заправочных станций, а по данным правительства страны, для удобства эксплуатации соответствующих машин их количество надо увеличить до 900 штук, как минимум.

Даже если Mirai не позволит Toyota завоевать значимую долю рынка легковых автомобилей с силовыми установками нового поколения, полученный опыт корпорация сможет использовать при создании грузового и железнодорожного транспорта на водородных топливных ячейках.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Водород или чистое электричество? Подешевевшая Toyota Mirai II попытается побороться с Tesla Model S в Европе

Если водородомобиль Toyota Mirai сейчас продается в Европе за 76 620 евро, то новая модель – Toyota Mirai II – окажется заметно доступнее: от 63 900 евро. Снижение цены наверняка повысит интерес к автомобилю (силовая установка Mirai II преобразует водород путем электрохимической реакции в электричество) – Toyota надеется на увеличение спроса в 10 раз. Хотя это едва ли достижимо, и вот почему.

Если не брать в расчет никакие субсидии, то Mirai II становится дешевле той же Model S (от 77 000 евро) на 10 000 евро, но при этом на всю Германию приходится лишь около 100 «водородозаправочных» станций, в то время как станций, на которых можно подзарядить электромобиль, – более 33 000! Не говоря уже о то том, что электромобиль можно заряжать у себя возле дома или в гараже. При сравнимом запасе хода (Toyota заявляет о 650 км на одной зарядке) легко представить, что предпочтут пользователи, исходя из соображений банального удобства. Сравнивать динамические характеристики Mirai II и Tesla (вообще любой, а не только лишь Model S) вообще бессмысленно: мощность силовой установки японского автомобиля составляет 174 л.с.

А что со стоимостью заправки? Увы, и здесь водородомобиль лишен каких-то явных преимуществ: затраты на полную заправку размещенных под полом баков составят 53,2 евро. На эти же деньги можно залить в бак автомобиля с бензиновым двигателем почти 45 литров топлива. И, в случае гибрида или авто с небольшим расходом бензина, будет обеспечен пробег в те же 650 км. Затраты на зарядку электромобиля исходя из такого же пробега составляют примерно 35 евро.

В общем, несмотря на легендарную надежность Toyota и всю свою экологичность, Mirai II едва ли можно считать выгодной покупкой. Toyota сохраняет оптимизм в отношении ее будущего, но, скорее всего, Mirai II, как и предшественница, окажется нишевым авто.

В водороде есть что полюбить, если вы его найдете

Иллюстрация Хорхе Куадаля CalleCar and Driver

Из майского выпуска журнала Car and Driver за 2021 год.

В апреле 2004 года город Сан-Франциско приобрел два автомобиля Honda FCX с водородными топливными элементами. Мэр Гэвин Ньюсом провел пресс-конференцию, и, чтобы продемонстрировать, насколько чистыми будут выбросы транспортных средств, он собрал конденсат из выхлопной трубы в бумажный стаканчик и сделал глоток.«Вы буквально смотрите в будущее», - сказал он.

Прошлой осенью Ньюсом, ныне губернатор Калифорнии, подписал распоряжение, требующее, чтобы все новые автомобили и малотоннажные грузовики, продаваемые в штате, были с нулевым уровнем выбросов, начиная с 2035 года, его амбиции подкреплялись растущим списком электромобилей и растущим спросом. . Если вы хотите заняться электричеством, Golden State - прекрасное место для этого. По данным Калифорнийской энергетической комиссии (CEC), по всему штату насчитывается более 70 000 общественных и общих частных розеток для зарядки автомобилей.Tesla Model 3 была самым продаваемым автомобилем в штате в первом квартале 2020 года, что свидетельствует о том, что калифорнийцы стремятся к более экологически чистым автомобилям. Это делает его отличным испытательным рынком для водородных автомобилей, которые должны решить проблемы с пробегом и зарядкой современных электромобилей, неся больше энергии и быстрее заправляя топливо.

Тем не менее, даже в Калифорнии будущее водорода туманно. В 2015 году, когда Toyota представила в США седан Mirai на водородных топливных элементах, автопроизводитель стал называть клиентов первопроходцами.Однако проблема с прокладыванием тропы в том, что вы не всегда знаете, во что ввязываетесь. Сделок и стимулов предостаточно, но если вы управляете любым из более чем 9000 электромобилей на топливных элементах (FCEV), которые называют Калифорнию своим домом, вам лучше хорошо разбираться в логистике. В штате, который охватывает более 163000 квадратных миль, в настоящее время существует всего 45 водородных станций, и у них не всегда достаточно топлива для всех, кто в нем нуждается.

Спустя почти 17 лет после того, как Ньюсом сделал глоток завтрашнего дня, клиентам FCEV стало трудно заправлять и почти невозможно выгружать свои автомобили, когда наступает реальность.«Волнение от того, что ты первопроходец, давно улетучилось, - говорит Патрик Перес, водитель Mirai в районе Лос-Анджелеса. В Facebook группа Mirai, в которой Перес участвует в схватке между восторженным и подавленным. Некоторые члены превозносят почти святые добродетели вождения автомобиля без выбросов и спасения земли; другие считают минуты до окончания срока аренды Mirai. «Автомобиль делает то, что должен, - говорит Перес. «Проблемы возникают только из-за водородной инфраструктуры».

Безусловно, наиболее серьезной проблемой является наличие топлива, поскольку владельцы FCEV не могут рассчитывать на то, что станции действительно будут иметь водород.Чтобы смягчить проблему, владелец Mirai Дуг Думитру создал h3-CA.com, веб-сайт, на котором люди могут легко «узнать, будет ли на станции водород, когда они туда доберутся», - говорит он. Сайт, который каждые 60 секунд получает информацию от California Fuel Cell Partnership, получает около 2000 посещений в день, когда не хватает водорода.

Никогда не видели Mirai в дикой природе? Для этого есть причина. С момента дебюта автомобиля в 2015 году Toyota продала в США менее 7000 таких автомобилей.Прошлый год был худшим полным годом для продаж - 499 автомобилей, что на 73 процента ниже максимума, установленного в 2017 году.

Эта проблема началась в июне 2019 года, когда загорелся завод по производству водорода в Санта-Кларе, что привело к перебоям в снабжении в районе залива и Южной Калифорнии. Совсем недавно из-за сильного замораживания в Техасе, откуда поступает много водорода, многие станции в Калифорнии остались без крова. У FirstElement 23 из них на западном побережье. Из-за того, что в Техасе были перекрыты дороги для грузовиков, утром 23 февраля только шесть его станций показали пропускную способность более 25%, которая, вероятно, уменьшилась, поскольку на них наезжали автомобили, не работающие на водороде.

Топливо тоже дорогое: отчет Калифорнийского совета по воздушным ресурсам и ЦИК показал, что в 2019 году средняя цена за килограмм водорода составляла 16,51 доллара. Судя по нескольким станциям, которые мы звонили, тариф не сильно изменился. Чтобы представить это в перспективе, рассмотрим базовую модель Hyundai Nexo. Он может вмещать 6,3 килограмма водорода и, по методологии EPA, видит 60 миль на килограмм. Это означает, что владелец Nexo может проехать около 380 миль без необходимости заправлять бак, что стоит около 100 долларов.

Учитывая, что Hyundai Tucson (который стоит от 24 885 долларов) будет стоить еще меньше, чем вдвое меньше, вы можете задаться вопросом, почему кто-то выбрал бы FCEV. Но большинство владельцев топливных элементов не платят за бензин: Toyota, Honda и Hyundai выдают топливную карту на 15000 долларов, действующую на 36 месяцев при каждой покупке или аренде.

Это лишь одна из мер, которые производители делают для привлечения покупателей. Со своим Nexo за 60 120 долларов Hyundai также предлагает техническое обслуживание в течение трех лет или 36 000 миль, 10-летнюю / 100 000-мильную гарантию на аккумулятор и бесплатную аренду автомобиля одну неделю в год, на случай, если вам действительно нужно поехать куда-нибудь на улицу район заправочной станции водородом, или вам просто хочется немного загрязнить окружающую среду.Вдобавок ко всему, покупатели FCEV могут ездить в одиночку по полосам HOV, получить 4500 долларов (или 7000 долларов, если они находятся в группе с низким доходом) от Калифорнийского проекта возврата чистых транспортных средств и воспользоваться федеральной налоговой льготой до 8000 долларов . Но, учитывая нехватку топлива, осмотрительные покупатели будут основывать свое решение о покупке FCEV на том, живут ли они поблизости от нескольких надежных заправочных станций, что в значительной степени ограничивает их Лос-Анджелес или Район залива. Однако не все задумываются об этом, прежде чем подписать документы.

Вот где Кирк Нейсон сделал свою ошибку. В 2018 году отставной инженер Microsoft доставил Mirai для своей дочери, которая доставляла ее туда и обратно по межштатной автомагистрали 605. Нет никаких водородных станций за пределами регулярно загруженной автострады, но некоторые из них должны были открыться; пока они это не сделали, Насон решил, что она может пополнить «Мирай» где-нибудь поблизости. По крайней мере, однажды ей пришлось буксировать его после того, как закончилось топливо, когда она искала еще. Никаких скачков батарейки, никаких пятигаллонных канистр с бензином от AAA.Когда тебя нет, значит, тебя нет.

Это стало уже слишком, говорит Насон, и его дочь купила внедорожник с бензиновым двигателем. Ее Мираи поселилась в его гараже, ожидая окончания аренды за 543 доллара в месяц в июне, чтобы он мог вернуть его Toyota. «Мне не терпится выбраться из этого кошмара», - говорит Нейсон. Он пытался вернуть его пораньше, и ни Toyota, ни его представительства не заинтересованы.

Это не удивительно. Подержанный Mirai ужасающе дешев: новый автомобиль, стоимость которого в 2018 году стоил около 60 000 долларов (цена на 2021 год начинается с 50 495 долларов), теперь продается примерно за 15 000 долларов, а многие из них доступны по более низкой цене.Мы нашли приличный Mirai 2017 года за 8500 долларов. Сертифицированные подержанные автомобили в дилерских центрах Toyota стоят немного дороже, но есть причина: купите один, и вы получите топливную карту на 15 000 долларов. Если у вас есть Mirai и вы пытаетесь продать его самостоятельно, это то, с чем вы столкнетесь. Даже если на вашей топливной карте остались деньги и время, это очень плохо. «Он не подлежит передаче, поэтому неиспользованная часть не перейдет к новому владельцу», - говорит Пол Хогард, старший аналитик Toyota.

Хогард признает нехватку водорода в Калифорнии, говоря, что Toyota следит за ситуацией, но не производит и не распределяет топливо.Он говорит, что компания работает «от случая к случаю», чтобы клиенты оставались «мобильными», одновременно пытаясь улучшить инфраструктуру.

Джек Брауэр, профессор механической и аэрокосмической техники и заместитель директора Национального исследовательского центра топливных элементов Калифорнийского университета в Ирвине, говорит, что «очень жаль, что инфраструктуры недостаточно для многих людей», которые водят машину. автомобили на водороде. Конечно, говорит он, она не росла так быстро, как инфраструктура зарядки электромобилей, и на эти станции было потрачено «гораздо больше миллионов».В декабре Калифорния пообещала 115 миллионов долларов, чтобы добавить еще 111 водородных заправочных станций к 2027 году. «Я бы сказал, что это слишком медленно, но это происходит», - говорит Брауэр.

В настоящее время Брауэр отдает предпочтение подключаемым к электросети электромобилям, ссылаясь на объем инфраструктуры подзарядки и усовершенствования в технологии аккумуляторов. Но он утверждает, что любое будущее без углеводородов должно включать водород. Одна причина: он работает намного лучше, чем аккумуляторная батарея для тяжелых транспортных средств, потому что плотность энергии водорода намного выше, чем у аккумулятора, а заправка происходит значительно быстрее, чем зарядка аккумулятора.Брауэр также с нетерпением ожидает того дня, когда Калифорния будет насыщена автомобилями с нулевым уровнем загрязнения окружающей среды. Представьте себе, говорит он, многоэтажку, где почти у каждого жителя есть электромобиль; зарядку нужно было бы распространить на каждое парковочное место, а электрическую сеть нужно было бы переоборудовать, чтобы справиться со стоком.

«Но если бы на углу была водородная станция», - говорит он, - это могло бы существенно снизить потребление электроэнергии и необходимость радикального обновления электрической инфраструктуры. Брауэр предсказывает, что так или иначе будущее автомобильной промышленности будет включать в себя гораздо больше автомобилей FCEV, чем в настоящее время находится на дорогах Калифорнии (или находится в гаражах Калифорнии).Но пока он водит Tesla.

2021 Honda Clarity Fuel Cell - Автомобиль с водородным двигателем

УДОБСТВА

Передние сиденья с подогревом

Почувствуйте себя уютно холодным утром или в разгар зимы с подогревом передних сидений.

УДОБСТВА

Проекционный дисплей

Следите за дорогой с помощью проекционного дисплея, который отображает ключевую информацию о транспортном средстве на нижнем ветровом стекле для большей осведомленности о дороге.

УДОБСТВА

Аудиосистема премиум-класса

Топливный элемент Honda Clarity 2021 оснащен 8-дюймовым сенсорным экраном Display Audio и аудиосистемой премиум-класса с 12 динамиками мощностью 540 Вт.

УДОБСТВА

Двухзонный автоматический климат-контроль

Вы и ваш передний пассажир можете выбрать идеальную температуру с помощью двухзонного автоматического климат-контроля.

УДОБСТВА

Органы управления на рулевом колесе

Сенсорные элементы управления на рулевом колесе позволяют легко отвечать на звонки, регулировать громкость и получать доступ к информации о водителе.

УДОБСТВА

Сдвиг по проводам

Топливный элемент Honda Clarity Fuel Cell разработан с учетом потребностей водителя, от электронного переключателя передач одним касанием до спортивного режима, повышающего производительность.

Водородные автомобили не обгонят электромобили, потому что им препятствуют законы науки

Водород уже давно рекламируется как будущее легковых автомобилей. Электромобиль на водородных топливных элементах (FCEV), который просто работает на водороде под давлением от заправочной станции, производит нулевые выбросы углерода из своих выхлопных газов. Его можно заправить так же быстро, как эквивалент ископаемого топлива, и он обеспечивает такое же расстояние езды, как и бензин.У него есть некоторая поддержка со стороны тяжеловесов, например, Toyota выпустит Mirai второго поколения в конце 2020 года.

Канадская ассоциация водорода и топливных элементов недавно выпустила отчет, в котором восхваляются водородные автомобили. Среди прочего он сказал, что углеродный след на порядок лучше, чем у электромобилей: 2,7 г углекислого газа на километр по сравнению с 20,9 г.

Тем не менее, я считаю, что водородные топливные элементы - это ошибочная концепция. Я действительно думаю, что водород сыграет значительную роль в достижении нулевых чистых выбросов углерода за счет замены природного газа в промышленном и домашнем отоплении.Но мне сложно понять, как водород может конкурировать с электромобилями, и эта точка зрения была подтверждена двумя недавними заявлениями

.

В отчете BloombergNEF заключил:

Большая часть рынка легковых автомобилей, автобусов и легких грузовиков, похоже, будет использовать [аккумуляторные электрические технологии], которые являются более дешевым решением, чем топливные элементы.

Volkswagen тем временем сделал заявление, сравнив энергоэффективность технологий. «Вывод очевиден», - заявили в компании.«В случае с легковой машиной все говорит в пользу аккумулятора и практически ничто не говорит в пользу водорода».

Проблема эффективности водорода

Причина, по которой водород неэффективен, заключается в том, что энергия должна переходить от провода к газу, чтобы привести автомобиль в действие. Иногда это называют переходом вектора энергии.

Возьмем 100 ватт электроэнергии, производимой возобновляемым источником, например ветряной турбиной. Чтобы привести в действие FCEV, эта энергия должна быть преобразована в водород, возможно, пропуская ее через воду (процесс электролиза).Это около 75% энергоэффективности, поэтому около четверти электроэнергии теряется автоматически.

Произведенный водород необходимо сжимать, охлаждать и транспортировать на водородную станцию, а эффективность этого процесса составляет около 90%. Попав внутрь автомобиля, водород необходимо преобразовать в электричество, что дает 60% эффективности. Наконец, эффективность электричества, используемого в двигателе для движения автомобиля, составляет около 95%. В совокупности используется только 38% первоначальной электроэнергии - 38 ватт из 100.

В электромобилях энергия проходит по проводам от источника до автомобиля. Те же 100 ватт мощности от той же турбины теряют около 5% эффективности при прохождении через сеть (в случае с водородом, я предполагаю, что преобразование происходит на месте, на ветряной электростанции).

Энергоэффективность электромобилей.

Вы теряете еще 10% энергии из-за зарядки и разрядки литий-ионного аккумулятора, плюс еще 5% из-за использования электричества для движения автомобиля.Таким образом, вы снизились до 80 Вт, как показано на рисунке напротив.

Другими словами, водородный топливный элемент требует вдвое больше энергии. Цитируя BMW: «Таким образом, общий КПД в энергетической цепочке от двигателя к автомобилю составляет лишь половину от уровня [электромобиля]».

Своп магазины

На дорогах ездят около 5 миллионов электромобилей, и их продажи стремительно растут. Это в лучшем случае всего около 0,5% от общемирового показателя, хотя по-прежнему находится в другой лиге, чем водород, который к концу 2019 года достиг примерно 7500 продаж автомобилей по всему миру.

Hydrogen по-прежнему имеет очень мало заправочных станций, и их строительство вряд ли станет приоритетом во время пандемии коронавируса, но энтузиасты в долгосрочной перспективе указывают на несколько преимуществ перед электромобилями: водители могут заправляться намного быстрее и ездить гораздо дальше на каждый бак ». Как и я, многие люди по этим причинам не хотят покупать электромобиль.

Китай, где продажи электромобилей превышают один миллион в год, демонстрирует, как можно решить эти проблемы.Инфраструктура строится для того, чтобы владельцы могли быстро заехать на АЗС и поменять батареи. NIO, производитель автомобилей из Шанхая, заявляет, что замена на этих станциях составляет три минуты.

Китай планирует построить большое количество из них. BJEV, дочерняя компания производителя электромобилей BAIC, инвестирует 1,3 миллиарда евро (1,2 миллиарда фунтов стерлингов) в строительство 3000 станций зарядки аккумуляторов по всей стране в ближайшие пару лет.

Это не только ответ на «опасения по поводу дальности» потенциальных владельцев электромобилей, но и их высокая стоимость.Аккумуляторы составляют около 25% средней продажной цены электромобилей, что все еще несколько выше, чем у бензиновых или дизельных эквивалентов.

Используя концепцию подкачки, аккумулятор можно было сдавать в аренду, причем часть стоимости свопа приходилась на плату за аренду. Это снизило бы стоимость покупки и стимулировало бы общественный интерес. Сменные батареи также можно заряжать, используя излишки возобновляемой электроэнергии, что является огромным положительным фактором для окружающей среды.

По общему признанию, эта концепция потребует определенной степени стандартизации в технологии аккумуляторов, которая может не понравиться европейским производителям автомобилей.Тот факт, что аккумуляторные технологии вскоре позволят приводить автомобили в движение на расстояние в миллион миль, может сделать бизнес-модель более привлекательной.

Может не работать с более тяжелыми транспортными средствами, такими как фургоны или грузовики, поскольку для них требуются очень большие батареи. Здесь водород действительно может оказаться на первом месте - как и предсказывает BloombergNEF в своем недавнем отчете.

Наконец, несколько слов о заявлениях о выбросах углерода из отчета Канадской ассоциации водорода и топливных элементов, о котором я упоминал ранее.Я проверил источник статистики, который показал, что они сравнивали водород, полученный из возобновляемой электроэнергии, с электромобилями, работающими на электричестве из ископаемого топлива.

Если бы оба были заряжены с использованием возобновляемой электроэнергии, углеродный след был бы одинаковым. Первоначальный отчет финансировался отраслевым консорциумом h3 Mobility, так что это хороший пример того, что нужно быть осторожным с информацией в этой области.

автомобилей с водородом выехали на шоссе

Летом 2014 года 38-летняя Шелли Беннеке, исполнительный директор компании из Лагуна-Бич, штат Калифорния, поменяла свой седан BMW 5 серии на водородный автомобиль Hyundai Tucson.

«Я понял, что мне нужно начать думать о выбросах и окружающей среде», - говорит Беннеке, увлеченная участница триатлона, которая хотела внедорожник, достаточно большой для ее велосипедов и досок для серфинга.

Беннеке - один из нескольких тысяч автомобилистов, которые сегодня водят автомобили на водородных топливных элементах. Но после многих лет неудачных попыток их число может резко возрасти при поддержке правительств, производителей автомобилей и сети автозаправочных станций.

В частности, производители автомобилей, в том числе корейская Hyundai и японская Toyota, начинают проникать на рынок.

Toyota, например, запустила свой первый коммерческий водородный автомобиль под названием Mirai, или «будущее», в Японии в конце 2014 года, и, по словам Крейга Скотта, у него уже есть лист ожидания от трех до четырех лет. национальный менеджер по передовым технологиям в Toyota USA в Лос-Анджелесе. Компания представит автомобиль в США и Европе в 2015 году и планирует продать около 3000 в течение следующих трех лет только в США, добавляет Скотт.

Цены движутся в пределах досягаемости автомобилистов.В США стоимость автомобиля на водородном топливе сейчас составляет менее 60 000 долларов.

Традиционное преимущество

Сторонники водорода говорят, что автомобили на топливных элементах имеют преимущество перед электромобилями на аккумуляторных батареях в мире с низким уровнем выбросов, поскольку они работают почти так же, как бензиновые и дизельные автомобили. За исключением того, что из выхлопной трубы выходит только чистая вода.

«С точки зрения производительности, ускорения и комфорта водородные автомобили сравнимы с обычными автомобилями, - говорит д-р Вольфганг Варнеке, главный научный сотрудник Shell по мобильности.Он часто водит предсерийный Mercedes-Benz B-Class с топливными элементами, который передан в аренду Shell. По его оценкам, он может проехать около 350 километров на баке с водородом или около 250 километров, если он будет двигаться на более высоких скоростях по автомагистрали.

Почему автомобили на водородных топливных элементах будут самой большой угрозой для Tesla

  • Tesla владеет более чем половиной рынка с нулевым уровнем выбросов в Америке, но это составляет лишь два процента всего автомобильного рынка США.
  • Основные причины, по которым потребители не переходят на аккумуляторные электромобили, связаны с длительным временем подзарядки, опасениями по запасу хода и стоимостью.
  • Транспортные средства на водородных топливных элементах могут заправляться за 5 минут, что дает потребителям больший запас хода. Если инфраструктура продолжит расти и автомобили на топливных элементах будут масштабироваться, у Tesla может появиться новое множество конкурентов в сфере с нулевым уровнем выбросов.
  • Посетите домашнюю страницу Business Insider, чтобы узнать больше.

Ниже приводится стенограмма видео.

Рассказчик: Если вы спросите кого-нибудь, как выглядят автомобили будущего, они, вероятно, ответят, что они электрические, и что Tesla находится в авангарде этого движения.Но что, если бы я сказал вам, что есть еще один вариант, который может быть не хуже или даже лучше, чем электромобили с аккумулятором? Что, если бы вы могли приводить в движение автомобили с самым богатым ресурсом во вселенной, используя воду в качестве единственного побочного продукта? И они с большей вероятностью подорвут автомобильную промышленность, чем автомобили с батарейным питанием, такие как Teslas. Водородные топливные элементы были многообещающей технологией, а также большим скептицизмом. Сам Илон Маск часто издевается над технологиями водородных топливных элементов, даже называя их «глупыми элементами» и «невероятно глупыми».«Но крупные автопроизводители все еще видят перспективы.

Во-первых, давайте определимся с терминами. Аккумуляторные электромобили, или BEV, - это электромобили, с которыми большинство из нас знакомо сегодня, например Teslas. Они используют аккумулятор для хранения электроэнергии и питания автомобиля. Электродвигатель. Электромобиль на водородных топливных элементах, или FCEV, такой как Toyota Mirai, объединяет водород с кислородом для производства электричества, которое затем приводит в действие электродвигатель, приводящий в движение автомобиль. Теперь, когда дело доходит до того, почему люди не покупают батареи - У электромобилей, таких как Teslas, есть три основных причины: они слишком долго заряжаются, у них есть ограниченный запас хода до того, как их нужно перезарядить, и они стоят намного дороже, чем ваш сопоставимый автомобиль с бензиновым двигателем.Итак, как водородные автомобили складываются в этих областях?

Когда дело доходит до подзарядки, у водородных автомобилей есть преимущество в электротехнике. На зарядной станции Tesla может заряжаться от 30% до 50% за 15 минут, но вы будете на зарядной станции более часа для полной зарядки. Автомобили на топливных элементах вообще не требуют зарядки. Бак с водородом пополняется на водородной станции менее чем за пять минут, как сегодня на обычной заправке. Это потому, что FCEV не хранят электроэнергию, как аккумулятор; они создают его по запросу для питания двигателя.Когда дело доходит до дальности, автомобили с водородным двигателем, кажется, снова выходят на первое место. Между тремя транспортными средствами на топливных элементах на дороге у них есть дальность действия 312, 360 и 380 миль. Большинство электромобилей имеют запас хода менее 250 миль. Хотя некоторые модели Tesla предлагают запас хода более 300 миль, они часто стоят больше, чем может себе позволить средний покупатель автомобиля.

Запас хода и время дозаправки настолько важны, что 78% руководителей автомобильной отрасли считают, что автомобили на топливных элементах станут прорывом в области электромобильности.Но это не значит, что автомобили на топливных элементах не имеют собственных проблем. FCEV нуждаются в более конкурентоспособных ценах. Предлагаемая розничная цена на автомобили на топливных элементах, доступных сегодня, составляет около 60 000 долларов, что примерно на 20 000 долларов больше, чем у BEV начального уровня. Это потому, что объем производства этих автомобилей невероятно мал. Поскольку каждый год производится всего несколько тысяч или несколько сотен, цены практически не могут быть конкурентоспособными. Но вскоре это может измениться. Автопроизводители стремятся увеличить производство своих FCEV.Toyota, в частности, увеличила свои производственные мощности в десять раз, чтобы в конечном итоге снизить стоимость своего Mirai. Настоящей проблемой для водородных топливных элементов является отсутствие инфраструктуры. В США большинство водородных станций находится в Калифорнии, и владельцам топливных элементов доступно чуть более 40 станций. Для того, чтобы автомобили FCEV стали прорывом, в который верят руководители автомобилестроения, жизненно необходима обширная сеть водородных станций. И автопроизводители медленно работают над тем, чтобы это произошло.

Джеки Бердсолл: Мы действительно приступаем к работе вместе с другими автопроизводителями, а также, знаете ли, здесь, в Калифорнии, штате Калифорния, и поставщиками промышленного газа, или кем бы то ни было поставщиком энергии, чтобы иметь размещать водородные станции там, где это наиболее целесообразно для автомобилей всех автопроизводителей.И это делается для того, чтобы убедиться, что любые инвестиции, которые мы делаем, лучше всего используются всеми потребителями всех автопроизводителей, которые в настоящее время предлагают автомобили на топливных элементах.

Рассказчик: Если и когда автомобили на топливных элементах будут масштабироваться, Tesla столкнется с серьезной проблемой. Им придется увеличивать дальность действия при одновременном сокращении времени и стоимости перезарядки. Но Teslas и любые аккумуляторные электромобили ограничены из-за закона убывающей отдачи. Для увеличения диапазона требуется аккумулятор большего размера.Аккумулятор большего размера увеличит вес автомобиля. После определенного момента добавленный вес больше не дает дополнительной дальности. С FCEV это просто игра с числами. Чем больше водородных станций, тем больше машин, а больше машин - более доступными автомобилями на топливных элементах. Tesla заблокировала рынок с нулевым уровнем выбросов в Америке, контролируя колоссальные 60% рынка электромобилей. Но это всего лишь 2% всего автомобильного рынка США. И эти цифры уменьшаются, когда мы говорим о мировом авторынке. Единственное, что действительно сдерживает FCEV, - это инфраструктура, и по мере того, как водородных станций становится все больше, Tesla может потерять большую часть рынка с нулевым уровнем выбросов.Для технологии, которая является «ошеломляюще глупой», у нее есть серьезный потенциал, чтобы стать реальной конкуренцией для тех самых клиентов, к которым стремится Tesla. Итак, Илон может захотеть обратить на это внимание.

ПРИМЕЧАНИЕ РЕДАКТОРА: это видео было первоначально опубликовано в январе 2020 года.

Что является топливом для перехода на водород в автомобилях и грузовиках?

Ожидается, что к 2025 году мировой рынок транспорта, работающего на водороде, достигнет 20 миллиардов долларов. По данным ResearchandMarkets, это на 17 миллиардов долларов больше, чем в 2021 году.com. Что движет этой тенденцией? И на какие машины это нацелено?

Для грузовиков дальнего следования и служб совместного использования пассажиров, у которых нет времени на зарядку аккумулятора, водород кажется более чистым и экологически чистым решением.

Что происходит?

Саудовская Аравия уже пытается позиционировать себя как зеленый глобальный центр, построив завод стоимостью 5 миллиардов долларов, работающий от ветра и солнца. Он планирует экспортировать водород, начиная с 2025 года.

Германия и Канада совместно изучают разработку экологически чистого водорода, а японские компании расширяют инфраструктуру заправки водородом после недавнего снятия государственного регулирования.

Почему водород вызывает столько интереса? И достаточно ли машин и топлива, чтобы заставить его работать?

Транспортные средства

Никола производит прицепы для тягачей на топливных элементах, а Hyundai, Toyota и BMW производят автомобили, работающие на водороде. Кроме того, 11 компаний, в том числе Hyundai, Toyota и Shell, объявили, что объединились для продвижения использования водорода.

UPS и Anheuser Busch уже имеют водородные грузовики.

Топливо

Генеральный директор PowerTap Hydrogen Fueling Corporation Рагху Киламби объясняет, почему имеет смысл ввозить водород, когда у его компании есть технология, позволяющая производить его на месте.

«Мы используем технологию парового преобразования метана, при которой возобновляемый природный газ превращается вместе с водой в водород», - говорит Киламби. «Это похоже, но отличается от перекачки бензина; и в чем преимущества перед электромобилем с аккумулятором? На зарядку вашего электромобиля с аккумулятором может уйти час. Чтобы заправить водородный автомобиль, требуется около пяти минут».

Для грузовика потребуется немного больше времени, около 30 минут.

PowerTap планирует начать развертывание своей технологии в конце этого года на 500 заправочных станциях, в основном на западе.Он сотрудничал с заправочными станциями Майкла и Марио Андретти.

До этого времени в США было всего 70 водородных заправок по сравнению с 25000 заправочных станций для электромобилей.

Являются ли автомобили на водороде более экологичной альтернативой электромобилям?

Аккумулятор уже много лет продолжает свое победное шествие - им оснащается все больше устройств, таких как мобильные, световые тренажеры для детей и даже автомобили. Электрические и гибридные автомобили постепенно начинают доминировать на улицах при полной поддержке правительств и растущего контингента потребителей из-за их предполагаемого экологического статуса.С точки зрения устойчивости, остается вопрос, является ли технология аккумуляторов для автомобилей более экологичной и, следовательно, «лучше»? Оправдана ли такая односторонняя поддержка электромобилей или нам следует сосредоточить наше внимание на водороде, который будет приводить в движение наши автомобили в будущем?

Наличие

Производство водорода из природного газа путем каталитического риформинга уже много лет используется в производственных процессах. С развитием протонообменной мембраны (PEM) водород, особенно для непромышленного сектора, например, e.грамм. транспорт, производится из воды путем электролиза. Как водородные, так и аккумуляторные транспортные средства нуждаются в увеличивающемся количестве электроэнергии, предпочтительно от новых возобновляемых электростанций, таких как солнечные или ветряные электростанции. Задача в будущем будет заключаться не только в энергетической революции с заменой существующих тепловых и атомных электростанций, но и в удовлетворении растущего спроса, если эти источники производства зеленой энергии также будут использоваться для производства водорода. Водородные автомобили против аккумуляторов: 0: 0

Устойчивое развитие

И топливный элемент (платина, рутений), и батареи (кобальт, литий) нуждаются в редких минералах.Платина, рутений и кобальт обычно добываются как побочные продукты меди и никеля. Этот вид продукции оставляет на земле большие кратеры и ухудшает окружающую среду. Самые большие 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 грунтовые воды, богатые минералами (рассол), закачиваются в массивные искусственно созданные бассейны для целевого испарения.Добыча рассола из грунтовых вод вызывает падение уровня грунтовых вод и высыхание русел рек, окружающих ферм и заболоченных земель. Фермы и пастбища потеряны, редкие виды птиц находятся под угрозой, а мангровые заросли, характерные для этой экосистемы, радикально изменены. Местное, в основном коренное население, страдает от деградации, потери земель и нехватки воды. Водородные автомобили против аккумуляторов: 1: 0

КПД

Вес аккумулятора электромобиля, который весит несколько сотен килограммов, является явным недостатком.Вес транспортных средств с батарейным питанием снижает запас хода и раздражает владельцев электромобилей, когда они едут как на короткие (город), так и на большие расстояния. Наиболее эффективными в этом случае должны быть два отдельных автомобиля для коротких и дальних расстояний, что абсолютно нецелесообразно! Водородные автомобили против аккумуляторов: 2: 0

Переработка

Существует несколько пилотных технологий переработки использованных аккумуляторных батарей электромобилей: Одна из возможностей - измельчить аккумуляторную батарею транспортного средства на мелкие кусочки с последующей обработкой в ​​кислотных ваннах, где образующиеся оксиды и соли могут быть использованы для создания новых аккумуляторов.Кобальт и никель образуют сплав, который можно использовать повторно. Еще одна проблема для транспортных средств с батарейным питанием - это транспортная цепь для аккумуляторов в случае повреждения транспортного средства. По-прежнему необходимо провести много исследований, чтобы обеспечить рациональную переработку использованных автомобильных аккумуляторов. Но также в настоящее время разрабатывается экологически безопасный процесс возврата высококачественных материалов из старых топливных элементов, с единственным излишком, что большая масса отработанных топливных элементов появится только через несколько лет. Водород vs.аккумуляторные автомобили: 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 с производством водорода на основе электролиза и сопутствующей ему гибкости: водород будет производиться только при наличии достаточного количества солнечного излучения или ветра. Напротив, электричество для зарядки аккумулятора должно производиться мгновенно, что не поддерживает энергетическую революцию.С увеличением количества электромобилей одновременная зарядка нескольких автомобилей приведет к снижению пропускной способности сети. Экономическим решением будет 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 аккумуляторов: 3: 0

Путь вперед

Стимул к переходу от двигателя внутреннего сгорания к двигателю, работающему на водороде и / или батарее, может быть достигнут посредством регулирования (например,грамм. доступ в города) или налоговые льготы. «Смена игры» может произойти с Hyundai в Европе: компания хочет импортировать 1600 тяжелых грузовиков с водородом в Швейцарию к 2025 году, чтобы они служили их европейским центром, и они готовы инвестировать в инфраструктуру (заправочные станции). Производители автомобилей, традиционно выпускающие водородные автомобили, 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 короны, что означает, что гонка между водородом и технологиями, работающими от батарей, теперь 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.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *