Водородные автомобили: просто очередная шумиха или святой Грааль экологичного автомобилестроения?
Автомобили с водородными топливными элементами не сжигают ископаемое топливо, не производят загрязнений или парниковых газов, работают на той же химической реакции, что и ракеты, и проезжают вдвое больше, чем Tesla, что делает их реальной и эффективной альтернативой электромобилям в будущем без ископаемого топлива.
Если вы еще не слышали об этой утопической машине, вы не одиноки. Только Toyota, Honda и Hyundai наладили производство автомобилей на топливных элементах (FCEV), и их редко можно увидеть за пределами Калифорнии, центра, где эта технология медленно, но верно развивается.
Однако это может измениться: в 2017 году правительство Великобритании объявило о фонде в 23 миллиона фунтов стерлингов для поддержки развития автомобилей с водородными топливными элементами и инфраструктуры, а министр транспорта Джон Хейс отметил, что «водородные электромобили могут играть жизненно важную роль… в сокращении вредных выбросов». Эти средства определенно необходимы, поскольку в настоящее время в Великобритании всего около 17 водородных заправочных станций (большинство в Лондоне, как вы догадались), а в США за пределами Калифорнии их нет.
Очевидно, есть стартовые проблемы, но если FCEV пойдут по пути электромобилей, важно спросить: что это за водородные автомобили, насколько они хороши на самом деле и какие из них лучшие на рынке?
КАК РАБОТАЮТ ВОДОРОДНЫЕ АВТОМОБИЛИ?
Несмотря на то, что они работают на газообразном топливе, водородные автомобили технически также являются электромобилями; они приводятся в движение электродвигателем, а не бензиновым или дизельным двигателем. Водород хранится в баке, который подключен к топливному элементу. Водород поступает в топливный элемент и смешивается с кислородом из окружающего воздуха. Водород и кислород реагируют и объединяются, производя электрическую энергию и безвредный водяной пар, который затем выбрасывается как побочный продукт.
В топливном элементе нет движущихся частей, только химическая реакция, создающая электричество для питания двигателя. Аккумулятор, где хранится электричество, известный как пиковая силовая батарея, значительно меньше и легче, чем батарея стандартного электромобиля, поскольку он постоянно подзаряжается топливным элементом, а также рекуперативным торможением в некоторых моделях — процесс, при котором электродвигатель преобразует кинетическую энергию автомобиля в электрическую и передает ее в резервную батарею.
Баки с водородом заправляются почти так же, как бензин и дизель; газообразный водород закачивается в бак, как и бензин. Для транспортного средства, которое может изменить мир, система в целом невероятно проста.
ПРЕИМУЩЕСТВА ВОДОРОДНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
- Бесшумные двигатели: Как и большинство других электромобилей, водородные автомобили практически не издают шума двигателя и имеют динамичный старт, поскольку электродвигатели обеспечивают максимальный крутящий момент даже на низких скоростях. Они настолько тихие, что некоторые автомобили были оснащены системами предупреждения пешеходов для создания шума при парковке, движении задним ходом или маневрировании водородных автомобилей.
- Более быстрая заправка: Самая большая жалоба на электромобили часто заключается в том, что их заправка занимает целую вечность. Даже на мощной зарядной станции это может занять до 30 минут для обычного электромобиля и несколько часов при использовании обычной зарядной станции. Водородный автомобиль можно полностью заправить всего за три-пять минут. Заправка с помощью насоса также привычна, как и для бензинового или дизельного двигателя.
- Отсутствие вредных выбросов: Единственное, что выделяет автомобиль на водородных топливных элементах, — это вода. Это означает нулевые выбросы CO2 от автомобиля.
- Запас хода, конкурирующий с дизельными и бензиновыми аналогами: Другая проблема с обычными электромобилями заключается в том, что даже с полностью заряженной батареей они могут проехать лишь половину расстояния обычного автомобиля с полным баком бензина. С запасом хода около 300 миль на одном баке водородные автомобили находятся наравне со многими традиционными транспортными средствами. С полным баком автомобиль на топливных элементах может проехать так же далеко, как и бензиновый. Toyota Mirai имеет самый короткий запас хода среди всех коммерческих седанов на топливных элементах, currently на рынке, и она проезжает 317 миль с полным баком. Это почти на 50% больше, чем 220 миль, которые базовая модель Tesla Model 3 может проехать на одной зарядке. Что важнее, этот запас хода не ухудшается в холодную погоду, как это может случиться с другими электромобилями.
- Это растущая отрасль: Как мы увидим через секунду, инфраструктура и поддержка водородных автомобилей пока не на том уровне, где должны быть. Тем не менее, одно из преимуществ водородных автомобилей заключается в том, что некоторые ключевые игроки инвестируют. Помимо BMW и Mercedes-Benz в Германии, General Motors разрабатывает фургон на топливных элементах в США, а Toyota тестирует водородный грузовик-тягач. Жители округа Ориндж в Калифорнии могут ездить на автобусе на топливных элементах с 2016 года, и 25 таких автобусов работают в округе. Это хорошая новость для тех, кто ищет новый автомобиль, который прослужит долго и избавит от необходимости модернизироваться из-за государственного законодательства об окружающей среде. Автомобили на топливных элементах, вероятно, также станут хорошей инвестицией и сохранят свою перепродажную стоимость, в отличие от бензиновых или дизельных автомобилей.
НЕДОСТАТКИ ВОДОРОДНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
- Заправка: Это одна из основных проблем водородных автомобилей. В настоящее время в Великобритании всего 17 заправочных станций для водородных автомобилей, и каждая станция стоит 1,3 миллиона фунтов стерлингов для строительства. На конец 2019 года в США их было всего 40, а в Германии, европейской стране, проявившей, возможно, наибольший интерес к водороду как автомобильному топливу, около 80. Проблема также напоминает ситуацию «уловка-22»: поскольку так мало водородных автомобилей, никто не хочет инвестировать в заправочные станции, и поскольку так мало заправочных станций, никто не хочет покупать водородные автомобили. Эта проблема не решится в ближайшее время.
- Затраты: Хотя стоимость заправки водородного автомобиля сопоставима с традиционными топливами (около 17,4 пенсов за милю для водородного автомобиля против 16,3 пенсов за милю для обычного автомобиля), хранение бензина и сама технология дороги в разработке. Топливные элементы дороги, что делает и сами автомобили дорогими. Несколько моделей, currently доступных на рынке, стоят в среднем 80 000 долларов (чуть менее 62 000 фунтов стерлингов) за автомобиль среднего или высшего среднего класса. Это почти вдвое больше, чем сопоставимые полностью электрические или гибридные транспортные средства. Часть проблемы заключается в необходимости использования драгоценного металла — платины, который действует как катализатор при производстве энергии. Тем не менее, правительство Великобритании поддерживает их покупку с субсидией около 3 000 фунтов стерлингов.
- Размер автомобиля: Водородные баки занимают много места в автомобилях, и большинство водородных транспортных средств до сих пор имеют более одного бака. Это означает, что они, как правило, довольно большие (внедорожники или большие седаны), что, в свою очередь, означает, что они не дешевы и, возможно, не идеальны для вождения в британских городах. Однако эту проблему пытается решить небольшой валлийский автопроизводитель Riversimple со своим маленьким и стильным автомобилем Rasa. Стоит посмотреть, сможете ли вы представить водородный автомобиль в своем будущем.
- Возможные риски безопасности: Бензин воспламеняем, но мы годами ездим на бензиновых автомобилях без жалоб. Водород также воспламеняем, но многие воспринимают его как огромный риск. В июне 2019 года произошли два инцидента, которые, кажется, подтверждают точку зрения критиков: взорвался химический завод по производству водорода в Санта-Кларе, оставив пользователей FCV в Калифорнии без топлива, а несколько дней спустя взорвалась заправочная станция в Сандвике, Норвегия. Для многих это ясно показало, что водород может быть опасным взрывоопасным газом, и некоторые задались вопросом: безопасны ли водородные автомобили?
5 ЛУЧШИХ ВОДОРОДНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
TOYOTA MIRAI
У Toyota явно большие планы на Mirai, так как это означает «будущее» на японском. Его элегантный и стильный внешний вид дополняет отличную управляемость, но он дорог и редок: начиная с 65 000 фунтов стерлингов до государственной субсидии в 3 500 фунтов стерлингов для автомобилей с очень низкими выбросами, только 15 будут выпущены в Великобритании в 2020 году.
HONDA CLARITY
Хотя Clarity, конечно, отсылает к отсутствию выбросов от первого автомобиля на топливных элементах Honda, это не единственное его достоинство. Clarity предлагает привлекательные характеристики, первоклассную инженерию, большой запас хода и комфорт. К сожалению, его даже нельзя арендовать в Великобритании.
HYUNDAI NEXO
Продолжая линейку Hyundai ix35 FCEV, Nexo предлагает гарантированный большой запас хода в 414 миль, с еще большими возможностями благодаря рекуперативному торможению. Южнокорейский производитель утверждает, что он может даже очищать окружающий воздух — и за огромную сумму в 68 000 фунтов стерлингов вы ожидаете этого как минимум.
MERCEDES-BENZ GLC F-CELL
GLC F-Cell — первая попытка Mercedes с FCEV, и пока она выглядит многообещающе. Бак имеет емкость