Автомобиль на водородном топливе

Водород давно считается едва ли не лучшей заменой бензину. Это неудивительно, ведь при его сгорании выделяется вода, а не вредные вещества. Вот только, несмотря на все очевидные преимущества, споры и дискуссии про водородный автомобиль идут до сих пор. И это притом что многие корпорации, Toyota, BMW, Ford, постоянно ведут работы по использованию такого газа как источника энергии для движения машины.

Содержание

1. Водородная установка для автомобиля, с нее все начиналось
2. О водородных двигателях
3. Сгорание водорода
4. Топливные элементы
5. А так ли хорош водород?
6. А все-таки попробовать можно – водородный генератор для автомобиля

Водородная установка для автомобиля, с нее все начиналось

Согласно историческим сведениям, первый двигатель ДВС был водородный, хотя порой использовался и светильный газ. Но потребовалось еще много лет для совершенствования подобного мотора, и только в 1859 году был построен первый самоходный экипаж, топливом для которого служили упомянутые газы. Так что можно сказать, что современный транспорт начинался с автомобиля с водородным двигателем. Хотя в дальнейшем он уступил свое место бензиновому.

Известно несколько случаев, когда при отсутствии привычного горючего, водородный генератор обеспечивал автомобиль топливом. Но тем не менее, при всех достоинствах такого источника энергии он не нашел широко применения, хотя многие автомобильные корпорации, та же самая Toyota, работают над возможностью создания автомобиля на водородном топливе, и надо сказать не без успеха.

О водородных двигателях

Известны несколько различных вариантов, каким может быть такой мотор и что может лежать в основе его работы.

Сгорание водорода

Это обычный ДВС, работающий непосредственно на водороде или на его смеси с бензином. В результате такой добавки улучшается сгорание смеси, увеличивается КПД мотора, уменьшается при сгорании содержание окиси углерода. Однако в конструкцию автомобиля приходится вводить бак для хранения водорода, причем жидкого. А это не добавляет места в багажнике и не повышает безопасность при столкновениях.

Такой принцип использования водорода реализует BMW, причем основной задачей компания считает возможность применения любого из видов топлива (бензин, водород). Уже созданы, и длительное время успешно эксплуатируются несколько образцов, работающих на подобном принципе. Правда, при этом в основном остаются недостатки, свойственные обычному автомобилю.

Топливные элементы

Другим способом использования водорода является топливный элемент. Его конструкция представлена на рисунке
В результате прохождения через анод и катод молекул водорода и кислорода и их взаимодействия, образуется вода и электрический ток. Если соединить нескольких таких элементов, то получается своеобразный генератор, обеспечивающий работу электромотора. По сути дела, подобным образом создается электрохимический генератор электрического тока.

Этот вариант построения автомобиля, использующего водород в качестве топлива, реализует Toyota. Она намеревается перейти от выпуска прототипов к серийному производству электромобилей на основе топливных элементов. По имеющимся сообщениям, водородный автомобиль Toyota должен серийно выпускаться с 2015 года.

А так ли хорош водород?

Считается, что самым основным достоинством автомобиля, использующего водород, является его экологичность. Общепринято, что при сгорании водорода вместо окиси углерода и других вредных веществ будет появляться вода, точнее водяной пар. Однако при этом используется не чистый кислород, а воздух, в состав которого входит азот. В результате в камере сгорания образуются окислы азота. А их воздействие на окружающую среду может быть гораздо хуже, чем обычных выхлопных газов.

Кроме того следует учесть, что попадание на горячие части ДВС водорода, может вызвать его воспламенение. Поэтому наиболее подходящим для использования подобного топлива является роторный двигатель, в котором газ поступает в холодную часть, а потом перегоняется в горячую.

Очень большая дискуссия вообще идет по вопросу о том, имеет ли право на существование водородный автомобиль. Здесь есть несколько проблем, без решения которых не имеет смысла говорить о будущем подобной техники.

Необходимо отметить, что водород сначала надо получить, для чего требуется какая-то установка. Источником для его получения может служить вода или метан.

Вот тут и возникает одна из основных проблем.

• Метан сам является хорошим энергоносителем, и подвергать его дополнительной переработке, чтобы потом сжечь готовый продукт, достаточно нерационально, можно сразу сжигать метан без лишних расходов.
• С водой картина еще интересней. Для того чтобы получить один кубический метр водорода, необходимо затратить электроэнергии в четыре раза больше, чем может выработаться при сжигании этого объема газа.
• Необходимо учесть, что при производстве водорода будут происходить выбросы вредных веществ, и что окажется лучше – неизвестно.
  Вместо выброса выхлопных газов автомобиля будут образовываться свои отходы при получении газа.
• Кроме того, очень проблематичной является вопрос хранения. Он до сих пор не решен, водород способен проникать через любой материал, и хранить его надо в жидком виде, а это еще дополнительные затраты, и не маленькие, которые необходимо прибавить к тем, что понесены на этапе получения. А при утечках газа образуется взрывоопасная смесь с воздухом.

Следующей проблемой, практически ставящей крест на использовании водорода в качестве топлива для автомобиля, является отсутствие соответствующей инфраструктуры. Под этим необходимо понимать в первую очередь сеть заправочных станций.

Так что из уже сказанного должно быть ясно, что водород не является альтернативным источником энергии, во всяком случае, пока не будет реализован способ его дешевого получения. И мифы о светлом будущем водородной энергетики – просто один из методов борьбы крупных корпораций между собой.

А все-таки попробовать можно – водородный генератор для автомобиля

Несмотря на такой безрадостный вывод о водородной энергетике в промышленном масштабе, можно попробовать использовать вариант получения, так называемого газа Брауна непосредственно на автомобиле. По сути, это тот же самый водород, результат электролиза воды, только проведенного на машине. Под капотом монтируется специальная установка, генератор водорода, питание на которую подается от бортовой сети.

Понятно, что при прочих равных условиях мощность, расходуемая на движение, уменьшится, часть энергии будет дополнительно тратиться на производство газа. Но результаты, полученные в ходе многочисленных испытаний, показывают, что подобная установка позволяет экономить до тридцати процентов бензина.

Как реально подобная установка располагается под капотом, видно на фото.

Вот такой небольшой генератор газа Брауна позволит любой автомобиль сделать немного ближе к творениям концерна Toyota или BMW, получая некоторую экономию бензина.

Правда споры по поводу того, получает ли владелец выгоду от такого устройства, не стихают. Одни утверждают что генератор того стоит, другие оперируя формулами и прочими доводами, доказывают что это миф, и на самом деле от водородного генератора нет никакого толку.

Водород считают горючим будущего, но так ли это? Для его повсеместного использования существует множество проблем, и хотя ведущими автопроизводителями, такими например, как Toyota, в этом направлении прилагаются значительные усилия, есть определенные сомнения, что в ближайшем времени водород сможет заменить бензин. Но есть мнение, что если использовать простейший генератор газа Брауна, то вполне возможно добиться экономии бензина на своем автомобиле, не дожидаясь прихода водородной энергетики.

Водородная установка на авто) — Страница 4 — Тюнинг и самострой

#61 ВНЕ САЙТА   Pit Bull

Отправлено 28 July 2013 — 11:20

Кто то может написать название(правильное) девайса чтоб погуглить?

Водород звучит конечно устрашающе, но как я понимаю речь идет о газе Брауна.
Вот фирма которая имеет патент на официальный разводняк — http://avtonavode.co…id=19&Itemid=28
Лично мое мнение, так как этому открытию почти 100лет, а заявленная экономия была правдой и все было так просто, то уже давно эту систему ставили на автомобили на заводе.

• БармалеЙ это нравится

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#62 ВНЕ САЙТА   Wallaroo

Отправлено 28 July 2013 — 11:50

Когда-то косвенно интересовался сабжевой установкой. Никто не собирается заменять обычное топливо водородом — ясное дело, что в таком случае ее размеры и КПД будут диаметрально противоположными. Суть заключается в том, чтобы небольшое количество водорода, которое удастся получить электролизом, подать в воздухан (я понял это именно так). Это должно привести к улучшению сгорания родного топлива и, как следствие, к снижению расхода.

— установка на додж

— полустеб над этой установкой

В общем, мне тоже интересен эксперимент.

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#63 ВНЕ САЙТА   faust

Отправлено 28 July 2013 — 14:50

То есть, из тех 100% тепловой энергии, которая образуется при сгорании топлива, всего 30…40% расходуется на полезную работу При установке на двигатели до 2500 куб.

см с генератором не менее 80А — не менее 20-25% экономии топлива///Это цитаты с оригинального сайта.Ну вот расскажите мне,пожалуйста,а при чем тут генератор???если в первом отрывке говорится о неэффективности работы двс.Давайте ставить установку и умножать неэффективность ДВС,генератора и самой установки а потом спалим нашш газ Брауна все с тем же кпд двс.Как вам такая «экономия»?И вот тут то нашей спасительной соломинкой станет присадка Эко-текЧисто,чтоб если уже лох-так полный.Господа-учите физику или хотя бы не слушайте тех,кто пытается воспользоваться Вашей некомпетентностью в вопросе.Таких к сожалению развелось очень много.

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#64 ВНЕ САЙТА   marov

Отправлено

30 July 2013 — 00:40

Года два назад был у меня клиент на старом,дырявом фиате,но с гордыми наклейками hidrogen. Жалоба клиента-при движении появился запах гари изоляции проводов.Осмотр-в салоне все ок!Под капотом обнаружена «гравицапа»,водопроводный шланг,згоревшие силовые провода,выгоревшее реле.Гравицапа была мастерски сконструирована с корпуса бытового водяного фильтра,в середине два отрезка труб с нержавейки и выводы клемм.По просьбе клиента провода и реле заменены.Со слов владельца машина куплена несколько недель назад,и выбор пал на нее именно из-за ВОДОРОДНОЙ установки. Не удержавшись,конечно,немного поексперементировал-газа там выделялось меньше чем с обычной зажигалки.Еще в школе делал газовый паяльник-наборная конструкция с нержавейки,между листами прокладки,в средине щелочной раствор.Так вот запитывал эту конструкцию с АКБ,а газу выделялось там аж на небольшой факелок на кончике иголки от шприца.Медные проводки,кстате,плавило неплохо.

• Eduardo это нравится

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#65 ВНЕ САЙТА   Tolyasha

Отправлено 30 July 2013 — 11:55

в двух словах,до феста не успели,вернее установили,запустили без мозгов,ефекта 0,только прикольно булькает)
будем смотреть,изучать,пробовать подключать мозги.
Пока что вывод:Ето развод.

• Eduardo это нравится

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#66 ВНЕ САЙТА   STEN

Отправлено 30 July 2013 — 13:22

цитата с форума лэнд-круизер.ру :
Газ Брауна (дауна, гы) — обычная смесь водород+кислород, получаемая электролизом воды — опыт из учебника химии для 8-го класса. Может конечно катализировать сгорание, но для этого ее надо уж больно дохрена, с электролизера мощностью киловатт двадцать.
Народ пробовал эти прибамбасы, толку ессно ноль. См. вот тут — форум химиков, там научно все разжевано для лохов: http://forum.xumuk.r…showtopic=16616
С таким же успехом можно использовать собственный пердеж.

• Des и победа это нравится

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#67 ВНЕ САЙТА   Eduardo

Отправлено 30 July 2013 — 13:37

И не удивительно, что вам науку обмануть не удалось.
Может потому, что при

В рабочем сотоянии потребляет 20-23 ампера. Доливаю пол литра дистилата на 1000км.

22А при 13.6В бортовом напряжении это от 20х13.6 = ~300 вт мощности потребления?
и это ради чего ? ради огонька как в обычной зажигалке?

Не удержавшись,конечно,немного поексперементировал-газа там выделялось меньше чем с обычной зажигалки.

Так на пол-литре воды на 1000 км далеко не уедешь. Пол-литра горючего спирта в бак влить и то больше пользы будет!

Что касается улучшения тяги после установки такой приблуды, так специалист-замолаживальщик легко может незаметно вкрячить вам, например, копеечный резистор в провода идущие от какого нибудь датчика и все. Например, можно таким способом подкорректировать показания ДПДЗ, МАР или даже датчика температуры, а ЭБУ будет после этого неверно вычислять длительность впрыска топлива тупо переобогащая раб. смесь, т.к. будет думать, что дроссель открыт больше, или воздуха всасывается больше, или даже двигатель чуток недогрет. (Это я намекаю на «модернизацию» бензиновых моторов и что увеличить мощность\приемистость\эластичность двигла можно и таким простым способом. Просто надо знать как.)

Рекомендацию оставил ранее…

Сообщение отредактировал Eduardo: 30 July 2013 — 13:41

• Des это нравится

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#68 ВНЕ САЙТА   marov

Отправлено 30 July 2013 — 14:15

можно и без доработок убедить клиента что машина мощнее.После минут 10 разговоров о правильности работы двс и нескольких процедур в плане ТО инжектора,которые не влияют на мощностной режим,а только на стабильность ХХ и переходных режимов,некоторые владельци убедительно говорят что автомобиль стал лучше разгонятся)))так-что самоубеждение штука мощная)))

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#69 НА САЙТЕ   tark

Отправлено 30 July 2013 — 16:11

Да заставь покупателя выложить пару сотен баксов, и ненужно ничего делать, он сам себя убедит, что машина стала ну просто на голову выше, быстрее, и еще член немного подрос. ..

• Des, Зундер и Crawler это нравится

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#70 ВНЕ САЙТА   ЛEШИЙ

Отправлено 30 July 2013 — 16:22

А мне казалось вопрос не в повышении мощности, скорости, а в экономии…

• OCTAN это нравится

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#71 ВНЕ САЙТА   Lyoks

Отправлено 31 July 2013 — 22:15

в двух словах,до феста не успели,вернее установили,запустили без мозгов,ефекта 0,только прикольно булькает)
будем смотреть,изучать,пробовать подключать мозги.
Пока что вывод:Ето развод.

Обрисуйте вкратце какие мозги, что от них требуется ??? Или кто производитель, может фотки. Полную БРЕДОВОСТЬ идеи не поддерживаю, а вот РОГАТОСТЬ того что продают это да …

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#72 ВНЕ САЙТА   Топор

Отправлено 01 August 2013 — 01:24

• Моня и победа это нравится

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#73 ВНЕ САЙТА   Tsar

Отправлено 01 August 2013 — 10:08

На самом деле — я бы не был так категоричен.
В свое время подобные отзывы были о газовых установках, об электромобилях и светодиодном свете.
Имею негативный опыт водородной установки на ДГУ.
Предлагаю: набраться терпения и подождать, как говорится: Дорогу осилит идущий.

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#74 ВНЕ САЙТА   Шпион

Отправлено 01 August 2013 — 10:28

А вот интересно если вместо воздуха применять чистый кислород, как в таком случае будет вести себя авто? Естественно в идеале исключаем утечки кислорода.

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#75 ВНЕ САЙТА   Eduardo

Отправлено 01 August 2013 — 10:54

От кислорода сгорит двигло и очень быстро. Из-за значительно более высокой температуры сгорания, я думаю в считанные секунды пипец клапанам, будет оплавление головы, поршней, горение выпускной системы и даже, вероятно пожар из-за этого.
Даже применение N2O в котором 33% кислорода возможно лишь кратковременно, на десяток так секунд ускорения и все. И тоже не без последствий…
По той же самой причине применение в обычных двигателях чистого газа Брауна(гремучего газа) невозможно длительно.

Сообщение отредактировал Eduardo: 01 August 2013 — 10:58

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#76 ВНЕ САЙТА   marov

Отправлено 01 August 2013 — 12:41

кислород не дружит с мазутом,смазка настолько быстро окисляется,что происходит взрыв.А двигатель без потери смазки работать не может. по-этому взрывать машину наврятли кто-то захочет)))

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#77 НА САЙТЕ   tark

Отправлено 01 August 2013 — 16:52

На самом деле — я бы не был так категоричен.В свое время подобные отзывы были о газовых установках, об электромобилях и светодиодном свете.Имею негативный опыт водородной установки на ДГУ.Предлагаю: набраться терпения и подождать, как говорится: Дорогу осилит идущий.

Замечательный, как по мне, ответ на это и подобные замечания был дан страницей раньше:

Есть фантастика обусловленная недостатком технических знаний, умений и развития технологий, есть недостаток научных знаний… А есть желание к кому то в карман залезть обманным путем, или разводняк, другими словами. Это не одно и то же. Потому как литром воды которую расщепляют электролизом нельзя заменить даже 3-5л углеводородного топлива…

Если бы в этой схеме была какая-нибудь неизвестная составляющая, если бы эксперимент проводился для того, что бы как раз искоренить эту неизвестность, узнать, можно ли таким способом все-таки поднять кпд двигателя — тогда и карты в руки, похвально, все дела.

Но когда это впаривается людям, которым лень подумать, или они верят в чудеса и способность хитро и быстро на*обмануть физику, при этом не понимая этой же физики, то это тяжело считать похвальным.
Работа подобных установок изучена, затраты и отдача энергии в них — величина не появляющаяся из неоткуда, а обусловлена целиком и полность свойствами материалов и происходящих процессов. Их нельзя кардинально улучшить, что б машина вдруг стала кушать вполовину меньше.

Но видимо типа да:
 Z5Giq1hjqe4.jpg   31.34К   2 Количество загрузок:

• Des это нравится

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#78 ВНЕ САЙТА   mexanik

Отправлено 02 August 2013 — 18:06

На самом деле — я бы не был так категоричен.
В свое время подобные отзывы были о газовых установках, об электромобилях и светодиодном свете.
Имею негативный опыт водородной установки на ДГУ.
Предлагаю: набраться терпения и подождать, как говорится: Дорогу осилит идущий.

Согласен, чего заранее критиковатьи не соглашаться, давайте подождем во что это все выйдет , а вдруг получится что то путнее.

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#79 ВНЕ САЙТА   Kulikoff

Отправлено 02 August 2013 — 18:24

в двух словах,до феста не успели,вернее установили,запустили без мозгов,ефекта 0,только прикольно булькает)
будем смотреть,изучать,пробовать подключать мозги.
Пока что вывод:Ето развод.

Ну что там с испытаниями? Картина не изменилась?

• Наверх
• ↓
• ↑

---

#80 ВНЕ САЙТА   Ярось

Отправлено 03 August 2013 — 10:30

можно и без доработок убедить клиента что машина мощнее.После минут 10 разговоров о правильности работы двс и нескольких процедур в плане ТО инжектора,которые не влияют на мощностной режим,а только на стабильность ХХ и переходных режимов,некоторые владельци убедительно говорят что автомобиль стал лучше разгонятся)))так-что самоубеждение штука мощная)))

Ну это некоторые чайники так говорят, а большинство водителей сейчас недоверчивы ко всякого рода басням и лапши, уже столько раз многих обманывали что они наконец приобрели иммунитет.

Сообщение отредактировал Ярось: 03 August 2013 — 10:31

• Наверх
• ↓
• ↑

---

Автомобили с водородным двигателем: объяснение электромобилей на топливных элементах

Электрические и гибридные автомобили становятся все более популярными, отчасти потому, что они помогают снизить количество выбросов углерода, выбрасываемых в атмосферу. Но это не единственный вариант более экологичного вождения. Электромобили на водородных топливных элементах звучат как что-то из научной фантастики, но эти автомобили существуют дольше, чем вы думаете. Если вас интересует другая альтернатива двигателю внутреннего сгорания, вот как они работают.

---

Как работает водородный топливный элемент

Водородные транспортные средства — это тип электромобиля, в котором для питания двигателя используются топливные элементы, а не литий-ионный аккумулятор; они не сжигают топливо, как бензиновые автомобили. Как и электромобили, водородные автомобили не производят вредных выбросов — единственным побочным продуктом является водяной пар. Поскольку это электромобили, вы также услышите, как их называют электромобилями на топливных элементах (FCEV).

Топливные элементы по конструкции аналогичны литий-ионным батареям: они имеют анод, катод и катализатор, запускающий выделение электронов и протонов из накачанного внутри газообразного водорода. Подобно литий-ионным элементам в аккумуляторе электромобиля, водородные автомобили имеют несколько топливных элементов, работающих одновременно для выработки электроэнергии. Этот набор ячеек называется водородным топливным элементом.

Водород из бортовых топливных баков автомобиля соединяется с кислородом внутри блока топливных элементов для выработки электроэнергии с помощью процесса, называемого обратным электролизом. Электроны удаляются из газообразного водорода, направляются по цепи для питания двигателя и объединяются с кислородом на другой стороне цепи, образуя водяной пар, который выбрасывается через выхлоп автомобиля.

Водородный бак, аккумулятор и электродвигатель работают вместе для питания FCEV. (Изображение: БМВ)

Электричество, вырабатываемое водородными топливными элементами, может идти двумя путями(Открывается в новом окне), в зависимости от ситуации. Энергия либо напрямую питает электродвигатель, либо заряжает небольшую литий-ионную батарею, которая помогает питать двигатель и может хранить энергию для последующего использования. Эта батарея также получает энергию от системы рекуперативного торможения автомобиля для последующего использования и сохраняет избыточную энергию от блока топливных элементов во время вождения с низким энергопотреблением. Если к двигателю предъявляется больше требований, на помощь приходит аккумулятор.

---

Заправка и запас хода

Автомобиль на топливных элементах Toyota Mirai имеет запас хода 402 мили. (Фото: Тойота)

Заправка водородных баков FCEV происходит примерно так же быстро, как заправка автомобиля на бензине, что является серьезным преимуществом водородных автомобилей перед аккумуляторными электромобилями. Вы просто подъезжаете к заправочной станции, подсоединяете шланг, и бак заполняется примерно за пять минут.

FCEV может иметь на борту несколько баллонов с водородом. Поскольку водород может быть легко воспламеняющимся(Открывается в новом окне) при неправильном обращении, эти топливные баки имеют толстые стенки, находятся под давлением и проходят испытания для обеспечения безопасности при столкновении. В транспортное средство также встроены отказоустойчивые устройства, которые обеспечивают рассеивание и высвобождение водорода, если, например, топливный элемент удален или перегрет.

Еще одним преимуществом водородных автомобилей перед аккумуляторными электромобилями на момент написания этой статьи является их больший запас хода. Согласно калифорнийской инициативе Drive Clean (открывается в новом окне), FCEV могут проехать от 300 до 400 миль, прежде чем им потребуется дозаправка. С другой стороны, полностью аккумуляторные электромобили на момент написания этой статьи имеют средний запас хода около 250 миль (открывается в новом окне).

---

Проблемы автомобилей на топливных элементах

Водородная заправочная станция True Zero (Фото: Истинный ноль)

Быстрая заправка, электроэнергия и единственный побочный продукт — вода — звучит как идеальный экологичный автомобиль, верно? Что ж, это может быть, но, в отличие от электромобилей, FCEV еще не существует.

Начнем с того, что, хотя они имеют больший запас хода, чем электромобили, заправка FCEV обходится дороже, отчасти потому, что производство водорода очень дорого. Это может быть самый распространенный элемент на планете, но переработка его в форму, которая может приводить в действие транспортное средство, требует усилий, и эти усилия отражаются на стоимости бака.

Инфраструктура заправки FCEV в настоящее время также сильно отсутствует. В мире менее 400 заправочных станций FCEV, хотя предпринимаются попытки построить больше станций; к 2030 году США планируют иметь 1000 подключенных к сети. Тем не менее, это намного меньше водородных заправочных станций, чем портов для зарядки электромобилей, которых насчитывалось около 110 000 в США (открывается в новом окне) по состоянию на сентябрь 2021 года.

Еще одна проблема, стоящая перед FCEV, что, хотя они сами могут работать без выбросов, заводы, которые производят водородное топливо, часто делают это, сжигая ископаемое топливо в процессе, называемом паровым риформингом (открывается в новом окне). Если так будет продолжаться, FCEV не будут так много делать для окружающей среды, как могли бы, и их нельзя назвать автомобилями с нулевым уровнем выбросов.

Изучаются альтернативные процессы(Открывается в новом окне), включая электролиз воды, при котором используется возобновляемый источник, такой как солнечная энергия, для выработки электроэнергии, которую можно использовать для отделения водорода от воды.

Рекомендовано нашей редакцией

Лучшие электрические и гибридные автомобили 2023 года

Могу ли я подключиться? Все, что вам нужно знать о зарядке электромобиля

Электрические и бензиновые автомобили: каковы скрытые экологические издержки электромобилей?

---

FCEV по сравнению с EV

Ford Mustang Mach-E , образец электромобиля с батарейным питанием. (Фото: Форд)

Транспортные средства на водороде имеют много общего с автомобилями с батарейным питанием, такими как Ford Mustang Mach-E (вверху) и Tesla Model 3. И аккумуляторные электромобили, и FCEV используют электричество вместо горючего топлива, они оба имеют электродвигатели и бортовые батареи. , и ни один не выделяет вредных газов. Различия сводятся к инфраструктуре, топливу и доступности.

Аккумуляторные электромобили имеют более надежную инфраструктуру для подзарядки в общественных местах, чем водородные автомобили. Хотя они все еще не так распространены, как заправочные станции, в настоящее время в США есть тысячи мест для подзарядки электромобилей. Между тем, все водородные заправочные станции в США расположены в Калифорнии(Открывается в новом окне), поэтому о длительных поездках не может быть и речи.

Также стоит учитывать стоимость заправки. Поскольку в настоящее время производство газообразного водорода для FCEV обходится дороже, заправка вашего FCEV обходится дороже, чем для электромобиля. Тем не менее, водородный автомобиль можно заправлять во много раз быстрее, чем электромобиль, и он может накапливать избыточную электроэнергию в своей батарее, что позволяет ему перезаряжаться во время движения. Аккумуляторные электромобили, напротив, должны быть подключены к сети, чтобы восстановить большую часть своей мощности.

Электромобиль Hyundai Nexo на топливных элементах представлен на рынке с 2019 года. (Фото: Хендай)

Конечно, самая большая проблема заключается в том, что FCEV еще не получили широкого распространения в США. Лишь несколько производителей продают их населению; Toyota Mirai и Hyundai Nexo в настоящее время являются наиболее распространенными именами в гонке.

Несмотря на ограничения, связанные с водородом, страны во всем мире рассматривают его как жизнеспособный альтернативный источник энергии для всего: от автомобилей и автобусов до самолетов(Открывается в новом окне). Если мы сможем найти экономически эффективный способ сделать производство водорода более экологичным и создать необходимую инфраструктуру для заправки топливом, FCEV может означать огромный скачок вперед для экологически чистого транспорта.

Нравится то, что вы читаете?

Подпишитесь на информационный бюллетень Tips & Tricks , чтобы получить советы экспертов, чтобы получить максимальную отдачу от вашей технологии.

Этот информационный бюллетень может содержать рекламу, предложения или партнерские ссылки. Подписка на информационный бюллетень означает ваше согласие с нашими Условиями использования и Политикой конфиденциальности. Вы можете отказаться от подписки на информационные бюллетени в любое время.

Спасибо за регистрацию!

Ваша подписка подтверждена. Следите за своим почтовым ящиком!

Подпишитесь на другие информационные бюллетени

Дни водородных автомобилей уже позади

Автомобили на водородных топливных элементах появились как альтернатива 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 транспортных средств на водороде 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, вложив 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. В 2021 году этот показатель вырос примерно до 190 000 ежегодных продаж.

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.

Видеокассеты VHS. Экрин Расадоньинди/Shutterstock

Магнитофон Betamax не смог завоевать рынок видеокассет в 1980-х, 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.

Tesla инвестировала в глобальную сеть быстрой зарядки. канадскийФотограф56/Shutterstock

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 фунтов стерлингов).–123 миллиарда).

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 миссий, 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.

Высокоскоростная железная дорога была введена в Великобритании в 1976 году. Гэри Блейкли/Shutterstock

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.