Водород, электропривод и автомобиль (часть 2)
- 06.03.2019
- /
- 0
- /
- Просмотров 14
В основу этих публикаций положен доклад автора на 28-й конференция «АВТОПРОМ – 2019», проведенной «АСМ-Холдинг» 11 декабря 2019 г.
Статья №2
Ушедший 2019 год богат событиями, связанными с альтернативными энергетическими системами для автомобилей. Выставки, конференции и, конечно же, море публикаций.
Очень любопытно: акценты явно стали смещаться с легкового транспорта на грузовой. Впрочем, это понятно: коммерческий транспорт – он коммерческий и есть. Кому как не коммерсантам двигать прогресс в заботах о собственном бизнесе?
Что же, давайте почитаем прессу, посмотрим ролики, а заодно вспомним, где и сами побывали.
Атланта, Нyundai
Компания Hyundai Motor Co. давно вынашивает амбициозные планы по избавлению автотранспорта от ископаемого топлива. Один из пунктов ее программы – создание экологически чистых коммерческих грузовиков. Причем той же мощности, что и дизельные аналоги.
И вот пришло время показать результаты. С 28 по 31 октября 2019 года в Атланте состоялось шоу коммерческих автомобилей – там-то и был презентован новый автопоезд Нyundai HDC‑6 Neptune.
Рассказывать о поезде не будем, остановимся на тягаче. Главная его изюминка – энергетическая установка на водородных топливных элементах (ТЭ), питающая электромоторы. Водород размещается в восьми резервуарах, но это не предел – работа над компоновкой для увеличения объемов топлива продолжается.
Что касается собственно ТЭ, Hyundai планирует построить достаточные мощности для их производства к 2030 году. В проект инвестируется 6,4 млрд долл.
Тяжесть батарей
Так ли нужны эти топливные элементы? Почему нельзя эксплуатировать большой электрический грузовик на батареях? Ездит же на них легковой и легкий коммерческий транспорт.
Можно, но нецелесообразно. По словам Сае Хун Кима, вице-президента центра топливных элементов Hyundai, для обеспечения пробега в 300 миль тяжелому грузовику потребуется около 8 т батарей. А водородная система, включая блок топливных элементов и баки для водорода, весит около 1,5 т.
«Используйте разницу в весе для размещения дополнительного груза, извлекайте прибыль», – заключает г-н Ким.
Кроме того, заправка грузовика водородом сопоставима с заправкой дизельным топливом и требует гораздо меньше времени, чем зарядка батарей. А значит, грузы будут доставляться быстрее, чем на «розеточном» автомобиле.
Конкуренты
Борьба за покупателя на рынке водородно-электрических грузовиков предстоит нешуточная. Нyundai HDC‑6 Neptune станет серьезным конкурентом водородным тягачам Nikola.
Кроме того, не стоит сбрасывать со счетов чисто электрические тягачи Tesla Semi – они тоже хотят свою долю рынка. И судя по всему, они ее получат.
А тут и японцы подтянулись. Авторитет Toyota Motor Corp., в транспортной водородной энергетике бесспорен. Компания производит Mirai – легковой автомобиль на водородных топливных элементах, разрабатывает коммерческие автомобили с ТЭ.
А еще Toyota создает электрические трансмиссии на топливных элементах для компании Kenworth. Сейчас эти два автомобильных гиганта строят десять грузовиков класса 8 (это транспортные средства с массой выше 33 000 фунтов или 14 969 кг) с нулевыми выбросами.
Грузовики будут использоваться в комплексе «Порт Лос-Анджелес/Порт Лонг-Бич». Специализация – перевозки контейнеров на плече в 70 миль.
Водородная коммуналка
Вывоз мусора в населенных пунктах – острая проблема. В городском хозяйстве давно ждут инновационных решений, в частности – экологичных и бесшумных транспортных средств. Дизелю здесь делать нечего.
И вот в апреле апреля 2019 года, на площади города Брабанта (Нидерланды) была представлена коммунальная техника, работающая на водородных топливных элементах. А именно два больших мусоровоза для обслуживания региона Эйндховен.
Автомобили построены компанией E-Truck Europe при поддержке фирмы Hydrogenics. Работать они начали сразу после презентации.
Мусоровозы, работающие на водородных топливных элементах, как нельзя лучше подходят для решения задач городской экологии. Они имеют нулевую эмиссию, единственный их выброс – водяной пар. И что важно – они бесшумные!
Водород хранится на борту автомобиля в резервуаре при давлении 350 бар. Водородные топливные элементы вырабатывают электроэнергию, необходимую для тяговых электродвигателей. На одной заправке мусоровоз работает двое суток. Потом он всего за 10 минут заправляется на станции технического обслуживания WaterstofNet в в Хелмонде. И снова в путь – собирать отходы в течение следующих двух суток.
Успехи Nikola
Компания Nikola Motor Co. хорошо известна своими тремя моделями Nikola One, Nikola Two и Nikola Tre («три» по-норвежски).
Изначально в помощь батареям грузовики Nikola One планировали оснащать «удлинителем хода» – газотурбинным бортовым генератором, но потом все же остановились на ТЭ. Но для некоторых рынков возможность использования газотурбинного генератора все же оставили.
Вторая модель отличается в первую очередь кабиной. У Nikola One имеется спальный отсек, а Nikola Two оснащен лишь компактной кабиной для перевозок, но для отдыха она не годится.
В конце ноября 2018 года компания представили третью модель водородного грузовика. Если первые две модели адресованы американскому рынку, то бескапотный Nikola Tre будет работать в Европе.
По информации производителя, разгон до 60 миль/ч занимает не более 30 секунд, а пробег на одной заправке водородом составляет 1200 миль. Заправка же займет не больше 15 минут.
Недавно проект Nikola получил мощную поддержку. Пивоваренная компания Budweiser Anheuser-Busch заявила о желании приобрести 800 водородных грузовиков этой марки.
Кстати, год назад мне довелось побывать на конференции Национальной ассоциации водородной энергетики (НАВЭ РФ). Там прозвучало много любопытных фактов и подробностей.
Например, 70–80% стоимости водорода составляет цена электричества. В Аризоне, где много альтернативных источников электроэнергии (ветряки, солнечные батареи) водород выходит дешевле бензина. Поэтому компания Nikola столь смело продвигает свои громадные водородные грузовики.
Судьба водорода
С 8 по 11 октября 2019 года в Москве прошла XV Международная конференция «Производство и рынок смазочных материалов – 2019». Там рассказали об интересном исследовании – какой тип автомобиля за всю свою жизнь, от сборки до утилизации, произведет минимум вредных выбросов? С учетом энергетической базы?
Для оценок выбрали бензиновый автомобиль, дизельный, газовый (на метане), гибрид, электрический «от розетки» и электрический с ТЭ. Все одного класса.
Так вот, оказалось, что электромобиль с ТЭ – отнюдь не лидер. Сказались энергоемкие технологии получения самого водорода – не везде же есть ветряные генераторы и солнечные батареи для организации электролиза.
А лучший результат продемонстрировал автомобиль с ДВС на метане. Так что водородным технологиям есть куда расти. Но пусть апологеты двигателей на метане особо не радуются: технологии сегодня развиваются быстро. А метан может служить отличным сырьем для получения водорода.
И в заключение о конференции, которая проходила в пресс-центре ТАСС 1 октября 2019 года. На ней выступил американский ученый, лауреат Международной премии «Глобальная энергия» доктор Халил Амин.
После доклада я поинтересовался: какая концепция электромобиля победит – «розеточная» или «водородная»? Возможно, мы придем к среднему варианту, объединяющему преимущества обеих концепций, ответил доктор. Критерии – безопасность, простота компоновки, легкость утилизации и скорость заправки.
По материалам зарубежной печати и недавних конференций