Чем водородные автомобили отличаются от бензиновых и электромобилей?

Многие автомобильные компании исследовали автомобили, использующие водород.

Министерство промышленности и торговли только что представило премьер-министру документ об утверждении стратегии развития водородной энергетики до 2030 года с перспективой до 2050 года. В частности, транспорт обозначен как потенциальная сфера применения водорода вместо бензина и дизельного топлива.

Toyota является ведущим брендом и продолжает разрабатывать автомобили на топливных элементах.

В рамках плана по использованию водорода пилотный проект на период до 2030 года будет реализован в электроэнергетике, промышленности и транспорте (общественный транспорт и междугородние перевозки). В период до 2050 года, согласно дорожной карте развития транспортного сектора, водород будет переходить на использование в транспортных средствах, а также в ряде других производственных секторов.

Во Вьетнаме автомобили на водородных топливных элементах (FCEV) пока относительно новы, но в мире многие автопроизводители, такие как Hyundai, Honda и BMW, уже давно занимаются исследованиями в этой области. Однако наиболее заметной среди них является Toyota.

Проще говоря, FCEV — это тип электромобиля, который также использует электродвигатель, как и чисто электромобиль (BEV). Единственное отличие между FCEV и BEV заключается в том, что он заряжается посредством выработки энергии из водорода.

Кроме того, автомобиль оснащен системой рекуперативного торможения, которая улавливает энергию, теряемую при торможении, и сохраняет ее в аккумуляторе.

Структура силовой установки Toyota Mirai FCEV.

Кроме того, поскольку для выработки энергии используется водород, электромобили на топливных элементах (FCEV) должны быть оснащены системой топливных элементов. Эта система преобразует тепловую энергию в электрическую посредством химической реакции между кислородом и водородом, не создавая выбросов углерода.

Примечательно, что время зарядки водородом автомобилей FCEV относительно мало, оно сопоставимо с показателями автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, а дальность поездки большая, поэтому эта технология, по-видимому, превосходит электромобили.

В качестве доказательства можно привести тот факт, что Toyota Mirai в свое время удивила многих, когда в октябре 2021 года эта модель автомобиля была признана Книгой рекордов Гиннесса за выдающееся достижение, когда она непрерывно проехала 1360 км с полным баком водорода.

Toyota также разрабатывает автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, работающим на водороде. По мнению экспертов, если он будет успешно коммерциализирован, существующая цепочка поставок автомобилей практически не пострадает, поскольку большинство компонентов автомобилей с двигателями внутреннего сгорания могут использоваться совместно.

Водородное топливо планируется использовать в грузовых автомобилях.

Лучше, почему FCEV не так популярны, как BEV?

Расстояние поездки больше, а время зарядки меньше, но автомобили на топливных элементах (FCEV) по-прежнему непопулярны из-за огромных затрат на производство экологически чистого водорода, его хранение, транспортировку и строительство зарядных станций.

В беседе с журналистами газеты Giao Thong эксперт компании Toyota Vietnam рассказал, что водород в зависимости от происхождения делится на три типа, расположенных по уровню чистоты: серый, синий и зеленый.

Из них серый водород производится в основном из ископаемого топлива, такого как природный газ или уголь.

Самый чистый «зелёный» водород, получаемый с использованием возобновляемых источников энергии (ветра, солнца и т. д.), производится путём электролиза воды. Поэтому «зелёный» водород дороже «серого», поскольку он менее доступен.

Кроме того, хранение и транспортировка водорода на заправочную станцию обходятся дорого. Кроме того, строительство стандартной водородной заправочной станции для автомобилей — задача очень сложная и требует значительных инвестиций, стоимость которых может достигать 2 миллионов долларов США.

В настоящее время количество водородных зарядных станций в мире крайне ограничено, что в сочетании с высокой стоимостью автомобилей затрудняет доступ электромобилей на топливных элементах к потребителям. Поэтому некоторые автопроизводители постепенно «отложили» свои планы по разработке электромобилей на топливных элементах или прекратили выпуск коммерческих автомобилей, как, например, в случае с Honda Clarity.

Однако в интервью журналу Autocar главный технический директор Toyota Хироки Накадзима подтвердил новое направление развития технологий водородной энергетики. Соответственно, Toyota будет уделять первоочередное внимание разработке этой технологии для специализированных автомобилей, а не для массовых, как раньше.

По словам г-на Хироки Накадзимы, речь идёт о среднетоннажных грузовиках, которые в основном курсируют из пункта А в пункт Б. Поскольку из пункта А в пункт Б движется множество транспортных средств, можно построить постоянные водородные заправочные станции. Специализированные транспортные средства — это область, в которой необходимо тестировать и развивать водородные технологии.

Чтобы продемонстрировать эту ориентацию, на выставке Japan Mobility Show 2023 компания Hino — дочернее предприятие Toyota — представила серию коммерческих автомобилей с использованием водородной технологии.

Эксперт отметил, что тренд на использование водородного топлива в транспортных средствах можно считать целесообразным. «Поскольку это тип транспортного средства, предназначенного для перевозки грузов, и имеет большие габариты, если мы создадим электромобиль, нам понадобится очень большая батарея с большой ёмкостью, что увеличит производственные затраты. Кроме того, время зарядки такой большой батареи также будет очень долгим. Однако, если мы создадим электромобиль на топливных элементах (FCEV) для транспортных целей, он будет гораздо эффективнее благодаря своим хорошим характеристикам, быстрой зарядке, а всего нескольких десятков килограммов водорода хватит на очень большое расстояние без необходимости дозаправки», — добавил эксперт.

По оценкам, у Вьетнама есть много преимуществ в производстве водорода - Иллюстрация фото.

Вьетнам имеет преимущества в производстве чистого водорода

Г-н Тьен Куок Хао, генеральный директор Toyota Asia, президент Toyota Asia- Pacific, считает, что Вьетнам обладает значительными сельскохозяйственными ресурсами и может в будущем производить водород.

«У Вьетнама есть преимущество: он аграрная страна, выращивающая рис и другие сельскохозяйственные культуры, а также развивающая крупномасштабную животноводческую отрасль, поэтому существует множество побочных продуктов, которые можно использовать для производства биогаза — источника энергии для получения чистого водорода.

Это большое преимущество, учитывая, что большая часть водорода, производимого в мире, в настоящее время вырабатывается с использованием электроэнергии из источников с высоким уровнем выбросов (тепловая энергия, гидроэнергия...).

Раньше я работал с компанией в Хошимине по переработке нефти, они производили водород, но чистота была невысокой.

«У Вьетнама есть преимущество в виде очень длинного морского пути, и транспортировка водорода по морю также удобна. Однако начальный период требует больших затрат, поэтому для снижения затрат требуется время и достаточная ёмкость рынка», — поделился г-н Хао.

Источник: https://xe.baogiaothong.vn/o-to-chay-bang-hydro-khac-xe-xang-xe-dien-the-nao-192231103150333756.htm