Содержание
Автомобили на водороде – стоимость, выбросы и рыночная информация
Автоматизация процессов, автомобильная промышленность, Автомобили на водороде
23 февраля 2021
Текущие проблемы автомобильного рынка требуют использования «зеленой» энергии. Зависит ли электросеть Европы от успеха водородного двигателя? Мы представляем самую важную информацию и сравнение автомобилей с водородным двигателем с электромобилями.
Автомобили на водороде – принцип действия водородного топливного двигателя
Водород в качестве топлива изначально использовался для приведения в движение космических ракет. Такое использование является прекрасным примером его потенциала в качестве источника энергии. Сегодня этот тип технологии интенсивно модифицируется и миниатюризируется, что означает, что мы можем найти этот тип ячейки и в меньших по размеру аппаратах, которые мы используем ежедневно. Речь идет об автобусах, автомобилях, мотоциклах и кораблях различных размеров.
Это сырье является зеленой альтернативой бензину – при его эксплуатации не происходит выбросов вредных химических веществ. Однако мы также должны обратить внимание на производственный аспект. Когда мы говорим о наиболее распространенном элементе во Вселенной, мы не должны забывать о том, что он чаще всего встречается на Земле в форме, требующей дополнительной обработки, прежде чем его можно будет использовать в качестве топлива. Этот дополнительный источник энергии возвращает нас к основной проблеме: если альтернативный источник энергии собирается зарекомендовать себя в качестве замены тем, которые используются в настоящее время, он должен обладать лучшей движущей силой.
Прежде всего, стоит кратко описать работу водородного двигателя. В этом типе системы водород используется в качестве сырья для производства электрического тока. По принципу обратного электролиза вырабатываются вода и энергия, которые могут накапливаться и использоваться для приведения в движение колес автомобиля.
Автомобильный рынок – водород против электромобилей
Построение электрической сети, способной удовлетворить потребности модернизированного парка электромобилей в Европе, является очень сложной задачей. Спрос на электроэнергию в транспортном секторе может быть настолько велик, что необходимая инфраструктура не может быть создана в кратчайшие сроки. Постепенно она появится в развитых странах, но этот процесс займет много лет. Поэтому стоит иметь альтернативу, которая не только обладает значительным потенциалом с точки зрения эффективности вождения, но и использует «зеленую» энергию.
В настоящее время на континенте существует лишь небольшое количество транспортных средств, работающих на водородных элементах, но, исходя из возрастающей доступности водородных заправочных станций, мы видим растущий интерес к подобным решениям. Большинство таких автомобилей доступны от производителей в Восточной Азии, где более популярны автомобили на водородных батареях.
Будут ли автомобили с водородным двигателем доминировать на рынке?
Автомобили на водороде имеют шансы на европейском, американском и азиатском рынках, но многое зависит от объема производства и подхода к их использованию.
Самой большой проблемой, похоже, является стоимость энергии для производства этого сырья. Другой важной проблемой является транспорт.
Планирование сценария, при котором производство водородного топлива происходит в месте с развитой электроэнергетической инфраструктурой, постоянным доступом к сырью и относительно низким спросом на электроэнергию, кажется оправданным. Вероятно, после вычета затрат на транспортировку и переработку водорода, сырье могло бы функционировать в качестве постоянной замены нефти и электроэнергии. Однако в настоящее время небольшая доля автомобилей, использующих этот тип двигателей, затрудняет прогнозирование: в настоящее время в производстве широко распространены только четыре модели.
См. также: Будущее автомобилизации – как будет выглядеть автомобиль будущего?
Автомобили с водородным двигателем – цена автомобилей и заправка топливом
В настоящее время цены на заправки достаточно высоки из-за небольшого количества водородных станций.
В случае легкового автомобиля среднего размера мы можем оценить стоимость в 10 евро за 100 километров. Это гораздо больше по сравнению с электричеством, хотя сопоставимые цифры применимы и к бензиновым автомобилям. Развитие водородных сетей и появление новых станций дает шанс значительного падения цен, но в настоящее время спрос на этот вид решения слишком низок.
Удобство использования автомобилей с водородным питанием – намного более быстрая зарядка
Подача водорода в транспортное средство является относительно быстрой процедурой, особенно по сравнению с остановкой на несколько минут при зарядке электромобиля. Однако мы не можем не учитывать тот факт, что время зарядки аккумуляторных элементов систематически сокращается. Развитие событий в обеих областях свидетельствует о том, что мы, вероятно, достигнем момента, когда разница во времени между потреблением водорода и электричества будет незначительной и не будет иметь значения для конечного потребителя. Если мы овладеем способностью перерабатывать водород, который производит меньше CO2 и потребляет мало электроэнергии, этот вид топлива может стать эффективной и привлекательной альтернативой.
Не стоит отворачиваться от инноваций – для водорода это не конец
Автомобили на водороде в настоящее время занимают нишу рынка, но они могут взорваться в любой момент – как только будут разработаны более эффективные методы борьбы с этим элементом. Если опасения крупных автомобильных компаний и предприятий электроэнергетической инфраструктуры подтвердятся, то, возможно, нам придется обратиться к водороду как альтернативному топливу электричеству. Однако, независимо от характера рынка электромобилей, стоит полагаться на современные решения. В современных аккумуляторах используются пенополипропиленовые элементы EPP, которые обеспечивают эффективную и легкую теплоизоляцию. Они обеспечивают дополнительную защиту от ударов и повреждений. Одной из компаний, которая предоставляет это чрезвычайно эффективное решение, является Knauf Automotive. Мы также предлагаем другие высокотехнологичные инновации для поддержки электромобильности в автомобилях будущего.
См.
наше предложение: Аккумуляторные батареи для автомобилей и решения по изоляции EPP для аккумуляторных систем
Aurus меняет топливо – Коммерсантъ FM – Коммерсантъ
Уральцы первыми увидели опытный образец российского водородного автомобиля. Отечественный бренд Aurus презентовал такую машину в Екатеринбурге на выставке «Иннопром». Представительский седан внешне не отличается от бензиновой версии, но под капотом у него комбинированная электроустановка, способная потреблять электроэнергию и водород. Что известно о новинке? И как быстро машины на такой тяге могут появиться на российских дорогах? Об этом — Владимир Расулов.
Фото: Анатолий Жданов, Коммерсантъ
Фото: Анатолий Жданов, Коммерсантъ
Aurus на водороде внешне практически не отличается от своего собрата с двигателем внутреннего сгорания. Это тот же четырехдверный седан представительского класса длиной более 5,5 м. Правда, более резвый. Машина способна разогнаться до 100 км/ч за четыре секунды.
Классической версии для этого нужно шесть. А запас хода у новинки 600 км. При этом пока производятся только демонстрационные и испытательные образцы.
За границей тем временем давно продаются серийные машины на водороде. Первенцем стала модель Toyota Mirai, которая в конце 2014-го вышла на рынок в Японии, а в 2015-м — в США и Европе. С тех пор свои водородные автомобили выпустили почти все крупные компании: Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford, Nissan и Daimler.
Правда, по подсчетам Национального рейтингового агентства, к осени 2021 года было продано чуть больше 11 тыс. таких машин. Притом что рынок одних только электромобилей в первом полугодии 2021-го превысил 2,5 млн. На этом фоне перспективы в России есть только у коммерческого транспорта на водороде, считает главный редактор журнала «Авторевю» Леонид Голованов: «Водород как хранитель энергии очень дорог, сложен в использовании и транспортировке. Единственная возможная ниша — грузовики, автобусы.
При условии очень жестких экологических рамок и необходимости длинных пробегов, которые не в состоянии обеспечивать батареи, это возможно. Но для легкового транспорта я возможностей не вижу никаких».
Министр промышленности и торговли Денис Мантуров осенью 2021-го заявил, что наличие инфраструктуры будет мотивировать потребителей приобретать технику на водороде. А для этого, по его словам, в России до 2030 года должно появиться более 1 тыс. водородных заправок.
Впрочем, пока проекты таких станций находятся только на стадии разработки, поэтому и сроки их реализации, скорее всего, сдвинутся, считает президент Национального исследовательского центра перевозок и инфраструктуры Павел Иванкин: «Как должны выглядеть заправочные станции для таких авто? На каком расстоянии друг от друга они должны находиться? Как топливо будет доставляться на АЗС? Все эти моменты сейчас находятся на уровне проработки. В лучшем случае мы получим готовое решение на горизонте 2023-2024 года, то есть к 2030 году мы можем увидеть какие-то пилотные направления, но не массовую эксплуатацию».
Российские власти тем временем собираются активно заняться производством водорода в стране. На Сахалине для этого появится отдельный кластер. Предполагается, что он позволит ежегодно поставлять примерно 100 тыс. т такого топлива. А до 2030 года там планируется построить три завода.
И если в перспективе удастся наладить производство водорода и построить соответствующие заправки, то такие машины на рынке смогут конкурировать с электромобилями, особенно для длительных путешествий.
Так считает заместитель главного редактора портала Autonews.ru Денис Смольянов: «Водород можно перевозить и долго хранить в бочках, как бензин. Электричество плохо хранится и перевозится, что называется, в багажнике. Это создает большие проблемы для транспорта на альтернативном виде топлива, если такое авто «живет» вне развитого мегаполиса.
В пустыне на электрокаре не покатаешься, а у водородного автомобиля в данном случае больше возможностей».
Тем временем общественный водородный транспорт может появиться в России раньше, чем личный. Президент РФ Владимир Путин пару лет назад заявил, что к 2023 году в городах должны курсировать автобусы на таком топливе. Осенью 2021-го успели появиться и первые прототипы от «КамАЗа» и группы «ГАЗ». Новинку так и назвали — водоробус.
Новости в вашем ритме — Telegram-канал «Ъ FM».
автомобилей на водороде, еще не умерли?
Стремясь вызвать бурную дискуссию в сообществе электромобилей, «Fortescue и ATCO Australia открыли первую в Западной Австралии станцию заправки экологически чистым водородом в Центре инноваций чистой энергии ATCO в столичном районе Перта». Судя по всему, водородные автомобили еще не умерли.
Заправочная станция будет в основном использоваться компанией Fortescue для своих 12 автомобилей Toyota Mirais с водородным двигателем. У ATCO есть 4 Toyota, а у полицейского управления Западной Австралии также есть парк водородных автомобилей.
«Заправщик h3 использует зеленый водород, произведенный на объекте ATCO в Джандакот из возобновляемой электроэнергии посредством электролиза. В 2020 году заправщик h3 получил 1 миллион австралийских долларов от Фонда возобновляемых источников водорода правительства Западной Австралии».
Исполнительный председатель Fortescue д-р Эндрю Форрест АО сказал: «Зеленый водород — это практичное реализуемое решение, которое нам всем необходимо для борьбы с глобальным потеплением, и наша миссия в Fortescue — сделать эту возобновляемую альтернативу ископаемому топливу доступной в глобальном масштабе и по конкурентоспособной стоимости. …
«Fortescue стремится выйти за рамки ископаемого топлива, чтобы достичь нулевых эксплуатационных выбросов к 2030 году. Мы гордимся тем, что поддерживаем обезуглероживание транспортного сектора штата Вашингтон, предоставляя возможность заправлять баки топливом с нулевым уровнем выбросов», — добавил д-р Форрест. .
Для сравнения, одна только Tesla производит 28 150 электромобилей в неделю (и это число увеличивается по мере роста производства в Берлине и Остине).
Toyota произвела 21 500 Mirais за последние 8 лет. Преимущества зеленого водорода по сравнению с BEV — скорость дозаправки и больший запас хода — быстро сравнимы с автомобилями BEV, и их перевешивает отсутствие инфраструктуры для водорода и изобилие инфраструктуры для зарядки электромобилей.
Тем не менее, Твигги должен отстаивать свою точку зрения, и у него есть деньги, чтобы создать витрину для зеленого водорода. Я желаю ему удачи в его усилиях с зеленым водородом; Я просто не верю, что водородные автомобили подходят.
Цените оригинальность CleanTechnica и освещение новостей о чистых технологиях? Подумайте о том, чтобы стать участником, сторонником, техническим специалистом или послом CleanTechnica – или покровителем на Patreon.
Не хотите пропустить статью о чистых технологиях? Подпишитесь на ежедневные обновления новостей от CleanTechnica по электронной почте.
Или следите за нами в Новостях Google!
У вас есть совет для CleanTechnica, вы хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.
В этой статье:ATCO, Австралия, Fortescue, Toyota Mirai
Дэвид Уотерворт — учитель на пенсии, который делит свое время между заботой о внуках и заботой о том, чтобы у них была планета, на которой они могли бы жить. Он в длинной позиции по Tesla [NASDAQ:TSLA].
Дни водородных автомобилей прошли? — Почему продажи электромобилей вырвались вперед в битве за новые технологии — ARU
Дни водородных автомобилей прошли? – Почему продажи электромобилей вырвались вперед в битве новых технологий – АРУ.
Автомобили на водородных топливных элементах появились в качестве альтернативы автомобилям с электродвигателями и двигателями внутреннего сгорания в начале 2000-х годов.
Многие считали, что это путь к универсальному экологичному автомобилестроению. Работая за счет химической реакции между водородом и кислородом, они производят только воду.
Технология также обещала традиционные ощущения от вождения. Водители могут заправляться на заправочных станциях, а запас хода водородного автомобиля сравним с автомобилем с двигателем внутреннего сгорания. Технология водородных транспортных средств также предоставила нефтяным компаниям возможность переключить свою деятельность на производство и транспортировку водорода и заправку водородом на существующих станциях.
В 2016 году правительство Великобритании подтвердило свою приверженность этой технологии, инвестировав 2 миллиона фунтов стерлингов в продвижение водородных автомобилей среди британских предприятий. Совсем недавно Европейский парламент согласился установить минимальные национальные цели для развертывания инфраструктуры альтернативных видов топлива. В соответствии с этой структурой через каждые 100 км вдоль основных дорог ЕС будет располагаться как минимум одна водородная заправочная станция.
Но теперь автомобили на водороде почти исчезли. Toyota и Hyundai, единственные производители автомобилей, производящие водородные автомобили для рынка Великобритании, продали в стране всего 12 водородных автомобилей в 2021 году. Ранее в этом году Shell закрыла все свои водородные заправочные станции в Великобритании.
Тем временем популярность электромобилей, несмотря на то, что они не обеспечивают запас хода или быструю заправку водородного автомобиля, резко возросла. В 2010 году в Великобритании было продано 138 электромобилей. это выросло примерно до 190,000 годовых продаж в 2021 году.
Инфраструктура имеет ключевое значение
Типы транспортных средств не конкурируют друг с другом напрямую. Наоборот, это случай конкуренции между национальными технологическими системами. И в этом случае технически превосходный продукт редко побеждает.
Магнитофон Betamax не смог завоевать рынок видеокассет в 1980-х годах, несмотря на то, что технически превосходил своих конкурентов.
Домашняя видеосистема более низкого качества (VHS) смогла занять доминирующую долю на рынке благодаря лучшей инфраструктуре цепочки поставок. Поскольку они хранились в большем количестве магазинов видеопроката, кассеты VHS были просто более доступными, чем Betamax.
Водородные и электрические транспортные средства также зависят от более широких технологических систем. Один основан на производстве электроэнергии, а другой на поставке водорода.
Преимущество электромобилей состоит в том, что они могут зависеть от существующей системы производства и распределения электроэнергии – электрической сети. Электромобиль можно заряжать везде, где есть доступ к розетке.
Производитель электромобилей Tesla извлек выгоду из этого. Уже имея клиентскую базу, Tesla смогла одновременно создавать свои автомобили и инфраструктуру для подзарядки. Они произвели более 900 000 новых автомобилей в 2021 году и установили глобальную сеть быстрой зарядки из 35 000 нагнетателей для их поддержки.
Инфраструктура, существующая для поддержки водородных транспортных средств, ограничена по сравнению с ней, и для ее внедрения потребуются значительные инвестиции. Только трубопроводная инфраструктура, необходимая для европейской системы распределения водорода, оценивается в 80–143 миллиарда евро (69–123 миллиарда фунтов стерлингов).
Поскольку водород необходимо сжимать и транспортировать либо в газообразном, либо в жидком виде, цепочки поставок также должны быть переработаны. Стоимость разработки водородных заправочных станций и увеличения производства водорода также будет значительной. Производство водорода в настоящее время составляет всего 3% мирового спроса на энергию.
Но в настоящее время правительства и предприятия не желают делать необходимые инвестиции. Экономического смысла в строительстве инфраструктуры мало, если сеть автомобилей слишком мала для ее использования. Но в то же время спрос на водородные автомобили будет оставаться низким до тех пор, пока они не будут поддерживаться совместимой инфраструктурой.
Уроки водородного автомобиля
Внедрение сложных технологий и инфраструктур всегда зависело от инвестиций в крупномасштабные технологические системы. Но перед правительствами стоит выбор, какие технологии они поддерживают.
Инвестиции в технологии для создания систем общественного транспорта в городах развитых стран на рубеже 20-го века, для ведения войн и обеспечения современной экономики появились в то время, когда правительства взяли на себя ответственность за необходимость инвестировать, планировать и контролировать производство и потребление в национальных интересах.
Крупномасштабные национальные инфраструктурные проекты, включая ядерную энергетику и оружейные программы, электрификацию железных дорог, разработку высокоскоростных поездов и пилотируемых космических полетов, осуществлялись на протяжении оставшейся части века. Все они требовали скоординированных усилий для их осуществления. Это включало государственное финансирование, создание новых институтов, таких как NASA и British Rail, исследовательские гранты для производителей и постановку четких целей.
Правительства также были заказчиками этих технологий. Правительство США, например, заключило с программой космических технологий Илона Маска SpaceX контракт на проведение запусков в целях национальной безопасности для вооруженных сил США.
Планирование и строительство таких систем всегда основывалось на идее, что на карту поставлены национальные интересы. Так было и в том случае, если мотивом было обеспечение надлежащей военной обороны, конкурентоспособность на международном уровне или обеспечение социальных благ за счет запуска спутников и развития систем общественного транспорта.
Смешанная автомобильная экономика, состоящая из водорода и электромобилей, может ускорить переход к нулевым выбросам. Но жизнеспособная водородная автомобильная система потребует огромных инвестиций. Это потребует создания новых и сложных технологических систем и фундаментального изменения политического мышления и общественного дискурса.
Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons.