Водородные двигатели не так хороши, как кажется — Все новости о нефти и газе в России и Мире на oilcapital.ru

23 июня 2021, 14:15

Двигатели для авто на водороде — это опасная, страшная технология, уверен инженер Сколковского института науки и технологий

От массового использования водородный двигателей предостерегает инженер Сколковского института науки и технологий, гендиректор одной из компаний-резидентов Евгений Ерхан. «Водородно-топливная энергетика, по моему мнению, — это абсолютно тупиковая ветвь развития, не имеющая никакого продолжения», — заявил Ерхан в интервью ФАН. Водород, по его словам, сложно и дорого производить, а его эксплуатация крайне опасна: использование водородных двигателей в транспортных средствах, в случае попадания такого автомобиля или автобуса в аварию, чревато большим количеством жертв. «Представьте себе, что у вас в машине баллон 700 атмосфер и вы на этой машине влетаете в стену, ну или в аварию попадаете. Так вот, при ударе ваш баллон превращается в гранату, разрывая все вокруг себя, — пояснил инженер. — Если вы возьмете статистику, посмотрите, какое количество аварий в России произошло и какое количество машин загорелось, она просто ничтожно мала. Но если в автомобиле будет баллон с водородом и если он взорвется, то мало того, что 100% пострадает человек, который находится внутри машины, так еще и автомобиль превратится в шрапнель, куски гранаты, которые будут уничтожать все вокруг себя».

Ученый привел в пример случаи взрывов баллонов с бытовым газом в жилых домах, которые способны разрушить несколько квартир и даже несколько этажей друг над другом.

«Давление в газовом баллоне при этом всего 14 атмосфер, а в водородном — 700 атмосфер. Это опасная, страшная технология», — подчеркнул Ерхан.

Он также обратил внимание на то, что водород является крайне сложным в производстве газом.

«Добывать водород при помощи электролиза воды крайне неэффективно и очень дорого, это колоссальные затраты энергии. На сегодняшний день единственным эффективным способом получения водорода является сжигание метана. В итоге получается водород, и в машине или где бы вы его ни использовали, выбросов не будет. Но для того, чтобы получить этот водород, придется обязательно загрязнять атмосферу в процессе производства этого водорода», — пояснил эксперт.

Собеседник агентства подчеркнул, что еще одним аргументом против использования водорода является энергоемкость таких двигателей: она значительно меньше, чем у традиционных ДВС.

«Что бы ни делали, как бы ни танцевали, но если вы возьмете водородный самолет и керосиновый самолет, то второй будет летать дольше — это факт. Некоторые доказывают, что это несовершенная технология, что ее нужно доработать, что водородно-топливной энергетике еще только 20 лет. Но эти 20 лет прошли, и за это время не сильно-то поменялась технология. В ее основе в любом случае лежат платиновые либо палладиевые мембраны. И платина, и палладий — это колоссально дорогие элементы», — резюмировал Ерхан.

Эксперт убежден, что от использования водорода мир быстро откажется. «Мое личное мнение, что вся водородная индустрия, весь хайп вокруг этого свернется, как только появится необходимость массового производства и поставок, появятся станции заправки, когда начнутся первые взрывы баллонов. Вот тогда и начнутся запреты», — добавил эксперт.

Евгений Ерхан отметил, что выступающие за зеленую энергетику европейцы сами не спешат пересаживаться на водородомобили, водородобусы и подниматься в небо на самолетах с водородными двигателями.

#Новости#Водородное топливо#Рынки

Подпишитесь

Чернобыль — изотоп распада и предвестник ВИЭ

Вчера, 11:09

Европейский рынок газа: итоги первого квартала 2023

25 апреля 08:21

Wintershall Dea закрывает российские офисы и вывозит персонал из страны

Вчера, 09:51

Румыния пополняет ПХГ российским газом

Вчера, 08:59

Минфин отвергает слухи про демпфер

Вчера, 05:38

Турецкий футбол может получить «Газпром» в спонсоры

24 апреля 06:55

Эксперты оценили перспективы авто на водороде в России

Технологии

11 июля 2021

В Европе назревает водородный бум. В последнее время в СМИ появляется все больше сообщений о пилотных проектах с водородом – и все чаще мелькает химическое обозначение этого газа: h3, сообщает Deutsche Welle.

Эксперты пророчат водородному топливу светлое будущее и считают автомобили с водородным двигателем главными конкурентами электрокаров.

«Водород многими экспертами считается топливом будущего. Это топливо, которое имеет более низкий углеродный след, чем традиционные нефть и газ. Но есть большие проблемы с развитием этой отрасли. Они связаны с недостаточно развитой инфраструктурой, сложностями в его хранении и транспортировки. К 2030 году мировой рынок топлива сильно изменится, поэтому чтобы быть готовыми, надо уже начинать развивать эту отрасль. Сейчас в России эта отрасль находится в зачаточной стадии. Тем не менее, в нашей стране есть все возможности, чтобы занять эту нишу», – рассказал Сергей Суверов, инвестиционный стратег.

По словам эксперта, забота об экологии стала основным трендом в обществе на ближайшие десятилетия. Поэтому стали появляться инициативы по отказу от вредоносных для окружающей среды видов топлива. С 2018 году в ЕС уже отказались от дизельного топлива, а к 2040 году планируется полный отказ и от бензина. Это стало поводом для развития альтернативных источников энергии для транспорта – электрических, гибридных и водородных двигателей.

Если первые два типа двигателя активно сегодня используются по всему миру, то индустрия водородного топлива только начинает свое развитие. По своей сути автомобиль с водородным двигателем – это тот же электрокар, только с другим аккумулятором. Его емкость в десять раз больше, чем у литий-ионного аккумулятора. Баллон с 5 кг водорода заправляется примерно 3 минуты, а запас хода около 500 км.

В мире многие известные автомобильные бренды уже выпустили свои модели с водородным двигателем. Кроме того, водородное топливо применяется во многих других отраслях. Однако в России эта отрасль только начинает развиваться. Владимир Путин уже поставил задачу к 2023 году запустить городской общественный транспорт на водородном топливе.

Водородное топливо эксперты считают экологичным по сравнению с другими источниками энергии. Но есть ряд минусов, который замедляет развитие отрасли. Инфраструктура пока что недостаточно развита для полного перехода на водород, не налажена логистика, а также экологичность и безопасность производства этого топлива остается под вопросом.

Но у водородного топлива есть огромный потенциал. Кроме его экологичности, есть еще одно значительное преимущество – водородные двигатели долговечны. Они могут служить до 10 лет, когда электродвигатель в лучшем случае пять.

Водородные двигатели развиваются по тому же сценарию, что и электродвигатели. Изначально к электрокарам так же относились скептично, отмечали дороговизну аккумуляторов и неразвитость инфраструктуры, но сегодня они стали таким же привычным видом транспорта, как и автомобили на бензине или дизеле. То же самое ждет и автомобили на водороде.

Поделиться:

Читайте также

• Биоразнообразие

  Козероги в Саяно-Шушенском показали мастер-класс по скалолазанию

• Климат

  «У Санкт-Петербурга есть своя специфика в адаптации к изменению климата»

Главное

• Отходы

  Генпрокурор: утилизация опасных отходов в РФ буксует

• Экология

  У предприятий появился запрос на фармацевтических экологов

2021 Toyota Mirai делает стильную игру для водородного будущего

В 1990-х Apple Computer казалась обреченной, поскольку ее доля на рынке сократилась, а разработчики отказались от ее платформы. В то время Microsoft Windows могла запускать практически все, тогда как Mac были известны тем, что запускали несколько приложений и игр. Несмотря на то, что у Mac были бешеные поклонники, возник вопрос: зачем покупать Mac, если на нем не все работает?

Toyota оказалась в аналогичной ситуации со своим полностью переработанным автомобилем Mirai 2021 года на водородных топливных элементах. Хотя новый автомобиль впечатляет как стильный туристический седан, ограниченная инфраструктура водородного топлива в Соединенных Штатах означает, что Калифорния является единственным американским рынком, где он будет продаваться. Другими словами, зачем покупать машину, на которой нельзя везде ездить?

Цена Mirai 2021 года начинается от 50 455 долларов, что примерно на 9090 долларов дешевле, чем у его предшественника, и базируется на платформе Toyota GA-L. С электрической трансмиссией, работающей на водородном топливном элементе, водители получают двойные преимущества автомобиля с нулевым уровнем выбросов и удобно короткое время дозаправки, аналогичное традиционной трансмиссии внутреннего сгорания, при условии, что вы можете найти водородную станцию. Под капотом этого недавно разработанного четырехдверного автомобиля находится меньший и более эффективный блок топливных элементов, который генерирует 172 лошадиных силы, что на 19 больше.лошадей над Mirai первого поколения. Запас хода увеличен на 30 процентов до заявленных 402 миль на базовой модели XLE. Увеличение дальности полета частично связано с тремя цилиндрическими водородными баками нового Mirai (на один больше, чем раньше), расположенными под кабиной и багажником, которые могут вмещать 5,6 кг водорода при сжатии под давлением 10 000 фунтов на квадратный дюйм, что на 12 процентов больше, чем раньше. Вместе с топливным элементом работает литий-ионный аккумулятор емкостью 1,2 кВтч, питающий электродвигатель мощностью 182 л.с., который находится за задними сиденьями.

В результате получился заднеприводный автомобиль с распределением веса между передними и задними колесами почти 50/50, на что не могла претендовать предыдущая переднеприводная модель. Доводы Toyota в пользу перехода с переднего на задний привод сводятся к более эффективной компоновке обновленного топливного элемента в новом шасси. Мы бы сказали, что это был хороший ход, так как управлять Mirai на удивление приятно. Его хорошо сбалансированное шасси кажется изысканным и собранным. Передняя подвеска предыдущего автомобиля и торсионная балка сзади были заменены многорычажной передней и задней подвеской, которая амортизировала большинство рытвин и ухабов, с которыми мы сталкивались на горных дорогах Северной Калифорнии. Из-за большого количества водородных баков и батареи Mirai кажется тяжелым в поворотах, но не настолько, чтобы сделать его громоздким. Удары педали акселератора производят быстрый удар силы, который знаком каждому, кто ездил на обычном электромобиле. Тем не менее, с крутящим моментом электродвигателя в 221 фунт-фут, предназначенным для перемещения около 4300 фунтов Toyota, разгон до 60 миль в час является ленивым при ожидаемых 9.1 секунды.

Ощущение премиум-класса Mirai на дороге проявляется в его относительно просторном пятиместном салоне, хотя некоторые элементы интерьера не совсем соответствуют стандартам, которые мы ожидаем найти в автомобиле стоимостью от 50 тысяч долларов. Например, его передние сиденья удобны и поддерживают, но качественная обивка из искусственной кожи SofTex от Toyota выглядит дешевле, чем должна. Некоторым водителям будет сложно добраться до элементов управления климат-контролем благодаря парящему дизайнерскому акценту на приборной панели Mirai. И хотя стандартный 12,3-дюймовый сенсорный экран информационно-развлекательной системы Toyota Entune поддерживает подключение к Amazon Alexa, Android Auto и Apple CarPlay, система не так привлекательна и интуитивно понятна, как хотелось бы.

В отличие от неуклюжей модели первого поколения, новый Mirai производит наилучшее впечатление снаружи. Его длинный капот, гладкая решетка радиатора и четкие линии кузова делают его, пожалуй, самым красивым седаном Toyota. Вопрос о том, был ли его резкий стиль сознательным решением помочь заманить потенциальных покупателей в водородное будущее, является предметом споров, но он, безусловно, должен привлекать внимание в автосалонах Toyota, по крайней мере, в Золотом штате.

И это ахиллесова пята Mirai: его достоинства заключены в географической области. Без большого количества водородных станций даже увеличенный запас хода нового автомобиля не имеет большого значения за пределами Калифорнии. Toyota полагается и по-прежнему полагается на внешние источники для создания водородной инфраструктуры в США, что оставляет будущее Mirai в значительной степени на прихоти корпораций и правительственной бюрократии.

Стильный компьютер iMac в конце концов помог Apple восстановиться после того, как она чуть не объявила о банкротстве. Она продала больше компьютеров, привлекла разработчиков к своей операционной системе и, в конце концов, представила печатающий деньги iPhone. Apple позаботилась о том, чтобы стиль, который она продавала, поддерживался правильной технологией, которая помогла ей превратиться в мощный двигатель, который есть сегодня. Водородным автомобилям еще только предстоит достичь подобного культового статуса, но значительно улучшенный Mirai от Toyota — убедительный шаг в правильном направлении.

Стрелка внизСтрелка вниз

Технические характеристики

Технические характеристики

2021 Toyota Mirai

ТИП АВТОМОБИЛЯ
среднемоторный, задний привод, 5-местный, 4-дверный седан

БАЗОВАЯ ЦЕНА
XLE, 50 455 долларов; Limited, $66 955

МОТОР
синхронный переменный ток, 182 л.с., 221 фунт-фут; Литий-ионный аккумулятор 1,2 кВтч

FUEL-CELL
твердополимерно-электролитная протонообменная мембрана, 172 л.с.

ТРАНСМИССИЯ
прямой привод

РАЗМЕРЫ
Колесная база: 114,9 в
Длина: 195,8 дюйма
Ширина: 74,2 дюйма
Рост: 57,9 дюйма
Пассажировместимость: 93–94 фута ³
Объем багажника: 10 футов ³
Снаряженная масса ( C/D ) 4300–4350 фунтов 60 миль/ч: 9,1 сек
1/4 мили: 17,0 сек
Максимальная скорость: 106 миль в час Комбинированный / город / шоссе: 65–74/67–76/64–71 MPGe
Диапазон: 357–402 мили

Роберто Болдуин

Старший редактор отдела технологий

Роберто Болдуин проводит большую часть своего времени, уговаривая людей покупать либо электромобили, либо спортивные универсалы с механической коробкой передач.

После более десяти лет освещения технологий в Силиконовой долине он, наконец, сбежал в славный мир Car and Driver, 9.0068, где он будет освещать автомобильные технологии в Силиконовой долине.

2019 Hyundai Nexo Tested — кроссовер на водородных топливных элементах

Этот обзор дополнен результатами испытаний.

Можно спорить о том, наполовину полон ли земной стакан углеводородов или наполовину пуст, но тот факт, что ископаемое топливо является конечным источником топлива, не ускользает от внимания автопроизводителей. Вопрос не в том, если, а в том, когда. В любом случае, Hyundai хеджирует свои ставки на чистом рынке электромобилей с новым автомобилем на топливных элементах, который он называет Nexo 9.0101 .

Если на мгновение исключить из рассмотрения вопросы инфраструктуры, использование самого распространенного элемента во Вселенной — водорода — в качестве источника энергии имеет большой смысл. По словам Hyundai, использование водорода в качестве автомобильного топлива — вопрос времени. В отличие от устройств хранения энергии, таких как батареи или конденсаторы, когда h3 захвачен и находится под давлением, потери минимальны. Хранение 100 киловатт-часов в аккумуляторе в течение года невозможно, потому что уровень заряда со временем падает. Топливные элементы действительно теряют часть своей эффективности в холодном климате, но не так резко, как с батареями. Да, водород под давлением может быть опасен. Однако есть и другие способы хранения водорода в течение длительного времени — например, в аммиаке, — которые сопряжены с меньшим риском.

Топливный диапазон движения

Согласно анализу Hyundai, использование водородного топливного элемента в двухтонном автомобиле, таком как Nexo, начинает иметь финансовый смысл, когда целевой диапазон превышает 220 миль. По мере увеличения запаса хода в этом становится еще больше смысла, потому что для того, чтобы автомобиль на топливных элементах проехал дальше на одной заправке, не требуется добавлять тяжелые батареи при уменьшающейся отдаче от эффективности; все, что вам нужно сделать, это добавить еще один или больший резервуар h3. Эта точка безубыточности обратно пропорциональна массе. 11-тонный автобус на топливных элементах, как и несколько прототипов, которые Hyundai использовала на зимних Олимпийских играх 2018 года, дешевле, чем автобус на аккумуляторных батареях, при целевой дальности 60 миль. Дело в том, что вся стоимость топливного элемента находится в стеке. Вы увеличиваете дальность полета, добавляя топливо, а не увеличивая заряд, в то время как увеличение мощности батареи означает большую батарею с уменьшающейся отдачей от увеличения массы.

Nexo Limited 2019 года, как и тот, который мы тестировали, имеет расчетный диапазон EPA в 354 мили. Чуть более эффективная базовая модель Nexo Blue, разделяя с Limited три бака на 10 000 фунтов на квадратный дюйм, которые вмещают в общей сложности 6,3 кг водорода, предлагает дальность действия EPA в 380 миль. (Для справки, один килограмм h3 имеет примерно такую ​​​​же энергию, как галлон бензина.) Это едва сбивает Honda Clarity с пробегом 366 миль как короля диапазона топливных элементов. Аккумуляторный электромобиль с таким запасом хода — это, как правило, пустая реклама, которую маньяк величия рекламирует на редко посещаемой пресс-конференции. И Hyundai фактически продает свой Nexo, а не сдает его в аренду. Все другие автомобили Hyundai на топливных элементах до этого, такие как Tucson Fuel Cell были предложены в аренду на ограниченный срок. Hyundai, наконец, улучшила долговечность батареи топливных элементов до такой степени, что она будет работать без особых проблем в течение 10 лет.

Этот стек, который Hyundai уменьшил по размеру, массе (он уменьшился до 196 фунтов с 231 в топливном элементе Tucson) и стоимости (он содержит всего 56 граммов дорогой платины, тогда как Tucson требовалось 78), находится там, где все происходит наука. Комбинируя водород и кислород, взятые из окружающего воздуха, топливный элемент вырабатывает электричество и воду. Это электричество питает электродвигатель мощностью 161 л.с. под капотом и приводит в движение передние колеса Nexo через коробку передач с прямым приводом. Не то, чтобы автомобиль предлагался во многих местах, где критически важен холодный пуск, но Hyundai также улучшил характеристики топливных элементов в холодную погоду, с возможностью запуска в условиях до минус 22 градусов по Фаренгейту.

Он едет как автомобиль

Внешний стиль, несомненно, Hyundai с фирменной каскадной решеткой радиатора и разделенными фарами (основные фары находятся в отдельном отверстии под светодиодными дневными ходовыми огнями). Автоматизированные дверные ручки заподлицо добавляют футуристических деталей, а аэродинамически ориентированные 18- или 19-дюймовые колеса и контрфорсы D-стойки крыши улучшают критически важные аэродинамические характеристики. По размеру он занимает место между текущим Tucson и новым Santa Fe 9 .0101, который длиннее и шире первого и имеет более длинную колесную базу, чем второй. За удобным для взрослых вторым рядом находится 30 кубических футов грузового пространства, что на один куб меньше, чем в Tucson.

Рулевое колесо с двумя спицами, пара 12,3-дюймовых дисплеев, кнопочная коробка передач и плавающая центральная консоль создают интерьер, который не похож ни на какой другой Hyundai, за исключением шрифта для различных органов управления. . Это просторная кабина с элементами дизайна во всю ширину, которые усиливают ощущение пространства.

Быстрого Nexo нет. В нашем тестировании он разогнался до 60 миль в час за 8,4 секунды, что быстрее, чем оценка Hyundai в 9,5 секунд, но не совсем быстро. Мгновенный крутящий момент двигателя Nexo, однако, обеспечивает достаточную тягу, чтобы разогнаться до крейсерской скорости еще до окончания съезда с шоссе. Это звучит как низкая планка, и это так, но это не должно удерживать никого от рассмотрения Nexo в их размышлениях о сверхэффективном автомобиле. Все три модели Toyota Prius Prime, которые мы тестировали потребовалось более 10 секунд, чтобы разогнаться до 60 миль в час, и они до сих пор пьют бензин. ( Фу! ) В нашем сравнительном тесте Honda Clarity и Toyota Mirai на топливных элементах Mirai справился с задачей за 8,9 секунды. Хот-родом водородного класса является Honda, разогнавшаяся за 8,1 секунды до 60 миль в час в сравнительном тесте.

Рулевое управление Nexo с электроусилителем настроено надлежащим образом, без заеданий. Его показатели заноса и торможения — он схватывает 0,82 g и останавливается на скорости 70 миль в час за 169 км/ч.футов — значительно лучше, чем у Mirai и Clarity. Система автономии на шоссе, аналогичная автопилоту Tesla, является стандартной, как и все ожидаемые функции активной безопасности, такие как мониторинг слепых зон и автоматическое экстренное торможение. Мягкая автономия, которую Hyundai называет Highway Driving Assist и Lane Follow Assist, не так безупречна, как у конкурентов. На переулке какой-то пинг-понг. В этом плане он не самый плохой, но и не лучший.

h3, Брут?

По оценкам Hyundai, к 2019 году в Калифорнии будет более 100 водородных заправочных станций, поэтому компания будет продавать Nexo только там. Со стартовой ценой в 59 345 долларов Nexo не собирается менять рынок. Это, возможно, придется подождать до 2021 года, когда Hyundai пообещал автономию 4-го уровня в Nexo. Но для работы режима «дневной сон» автомобили должны находиться в подключенном городе. Как и водородные заправочные станции, их очень мало.

Чтобы автомобили на топливных элементах смогли выйти на законный рынок, Соединенным Штатам потребуется инвестировать миллиарды в инфраструктуру. Даже если революционный скачок в технологии двигателей заменит бензин, не доставив потребителю ни малейшего намека на неудобства, отсутствие необходимости водить машину — это единственное удобство, о котором публика умоляет в наши дни. Мы готовы поспорить, что водородное «когда» будет отставать от автономного «когда» с большим отрывом.

Стрелка внизСтрелка вниз

Технические характеристики

Технические характеристики

Hyundai Nexo Limited 2019 г.

ТИП АВТОМОБИЛЯ
передний мотор, передний привод, 5 пассажиров , 4-дверный хэтчбек

ЦЕНА ПО ПРОВЕРКЕ
62 845 долларов США ( базовая цена: 62 845 долларов США)

ТИП ДВИГАТЕЛЯ
Асинхронный двигатель переменного тока, 161 л. с., 291 фунт-фут; Литий-ионный аккумулятор 1,6 кВтч

ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
Протонообменная мембрана, 95 кВт

ТРАНСМИССИЯ
1-скоростной прямой привод

ШАССИ
Подвеска (передняя/правая): стойки/многорычажная
Тормоза (F/R): 12,6-дюймовый вентилируемый диск/11,9-дюймовый диск
Шины: Michelin Primacy Tour A/S, 245/45R-19 98W M+S

РАЗМЕРЫ
Колесная база: 109,8 в
Длина: 183,9 дюйма
Ширина: 73,2 дюйма
Высота: 64,2 дюйма
Пассажирский объем: 101 куб. футов
Объем багажника: 30 куб. футов
Снаряженная масса: 4059фунт

C/D
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
От нуля до 60 миль в час: 8,4 с
От нуля до 100 миль в час: 44,7 с
Старт с места, 5–60 миль/ч: 8,3 с 90 030 Высшая передача, 30–50 миль в час: 3,5 с
Высшая передача, 50–70 миль в час: 5,7 с
¼ мили стоя: 16,8 с при скорости 79 миль в час 90 030 Максимальная скорость (ограниченная губернатором, C/D est): 105 миль в час
Торможение, 70–0 миль в час: 169 футов
Сцепление с дорогой, противоскользящая накладка диаметром 300 футов: 0,82 г

EPA FUEL ECONOMINO:
Комбинированный/город/шоссе: 57/59/54 MPGe
Диапазон: 354 мили

К.