Останнім часом все більше говорять про електромобілі, а тема водню та паливних елементів як іншого альтернативного приводу звучить не так часто. Між тим, дехто уже вклав у цей транспорт майбутнього сотні мільйонів. На що ж ми пересядемо зі своїх бензинових машин раніше?
Водень у якості палива почали використовувати не учора, але концепцій водневих авто кілька, і розвиваються вони якось не дуже швидко – принаймні, в нашій країні про них говорять менше, ніж про електромобілі. Між тим, якщо копнути трохи глибше, виявиться що деякі водневі машини не що інше, як електромобілі, хоча й більш складні. Поговоримо про це.
Водневі автомобілі можуть бути двох типів – з електроприводом (Honda FCX Clarity 2008 – 2014 рр. на фото) та з двигуном внутрішнього згоряння
Водень для ДВЗ
Спочатку придумали заправляти воднем звичайні автомобілі з двигунами внутрішнього згоряння, трохи переробивши їм паливну систему та запалення. Особливого сенсу в цьому не було, хіба що вихлоп був чистішим і потреба у нафтовому паливі відпала як така.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: Автомобілі майбутнього: що про них відомо вже сьогодні
Але якщо допрацювати конструкцію ДВЗ (підвищити жаростійкість певних деталей), то крім іншого з’явиться можливість підвищити його потужність. Такі автомобілі випускаються сьогодні, хоча і невеликими серіями, мало не поштучно – наприклад, це BMW,Toyota, Hyundai.
На перший погляд, переведення звичайного ДВЗ на споживання водню було найпростішим шляхом відмовитися від нафтового палива. Але не все так просто
Пригальмовує розвиток водневих ДВС чималий клопіт із зберіганням скрапленого водню на борту і на АЗС: потрібні великі і міцні балони із термоізоляцією. Ще одна неприємна річ – водень дуже летючий, він просочується через найсильніші з’єднання, наприклад, за пару тижнів простою машини на парковці вона втрачає півбаку водню. Який, між іншим, в більшості країн коштує дорожче нафтового пального.
Водень для паливних елементів
Другий спосіб змусити машину працювати на водні – використовувати газ для виробництва на борту автомобіля електроенергії. Яку потім віддавати електродвигуну, який і буде рухати транспортний засіб уперед, як звичайний електромобіль. Автомобілі на паливних елементах часто називають FCEV – fuel cell electric vehicles.
Вітчизняні вчені розробили паливні елементи для підводних човнів ще у 1970-80-ті роки. Після 2000 р. вони стали більш доступними
Певно, всі чули про так звані паливні елементи або Fuel Cell. Це маленькі електрохімічні генератори, який, використовуючи водень з бака і кисень з повітря, дають струм для роботи електроприводу. Сенс такої машини у тому ж самому, що й водневої з ДВЗ – краща екологія, відмова від нафтового палива, в перспективі – економія на паливі.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: 8 грн. на 100 км: умілець з Олександрії зробив електромобіль
Що вигідніше?
Порівняти витрату водню з витратою бензину дещо складно. Але приблизно розклад такий: серійна Toyota Mirai може проїхати на 4 кг водню (це повний бак) 350 – 500 кілометрів. Ціна 1 кг водню, наприклад, у Німеччині, (де вже є невелика мережа спеціальних АЗС з тиском у танках 700 бар), близько 9 євро. При ціні бензину або дизпалива близько 1 євро і витраті 5 – 7 л/100 км машина з ДВС виходить більш вигідною, причому суттєво.
Автомобіль на паливних елементах (Fuel Sell) – насправді є електромобілем, але з продукуванням електрики в себе на борту
Але, як не дивно, відповідальні за майбутнє автомобілізації люди порівнюють водневі автомобілі не з бензиновими або дизельними, а з електромобілями. І деякі з провідних автовиробників – наприклад, дочірній підрозділ VW Group компанія Scania – вже визнали, що будуть згортати програму досліджень Fuel Sell на користь суто електричних вантажівок.
Toyota Mirai (з 2014 р.) – один з небагатьох реально функціонуючих водородних автомобілів. Його можна придбати в автосалоні
Власне, якщо замислитися – нічого дивного. Адже головною перевагою автомобілів FCEV перед чистими “електричками” був більш швидкий процес заправки. Адже задути бак воднем швидше (5 хвилин), ніж зарядити батарею енергією (4 – 8 годин). Але тягові акумулятори вдосконалюються, нарощують ємність і скорочують час поповнення заряду. І проміжна ланка поповнення електроенергією у вигляді Fuel Sell на борту стає не потрібною – заливати енергію у чистому вигляді стає все простіше. Проте, за кілька років все стане остаточно зрозумілим.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: Проблеми гібридних автомобілів: міфи чи правда