MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Традиционные водородные ячейки подразумевают использование дорогостоящих энергетических установок, которые позволяют получать из водорода электроэнергию, а в качестве «выхлопа» — водяной пар. Японские производители техники с ДВС обладают богатым опытом в своей сфере и считают перевод таких силовых установок на сжигание водорода более дешёвой альтернативой сложным и дорогим топливным элементам.
Источник изображения: Toyota Motor
Kawasaki Heavy Industries, как сообщает сайт Nikkei Asian Review, например, разрабатывает компактный электрогенератор O’Cuvoid, который использует ДВС на водородном топливе. По словам представителей компании, такая силовая установка вполне могла бы заменить батарею средних размеров. Генератор будет занимать площадь не более одного квадратного метра и вырабатывать до 35 кВт электроэнергии. При необходимости такие силовые установки можно объединять по модульному принципу, увеличивая совокупную выходную мощность. По сути, на такой тяге могли бы передвигаться даже электровозы.
Имеющая большой опыт производства мотоциклетных двигателей компания Kawasaki планирует использовать в конструкции адаптированного под водород небольшого ДВС специальный механический компрессор. В течение десяти лет Kawasaki рассчитывает охватить рынок сбыта силовых установок на водороде, измеряемый миллиардами долларов США в год. Водород является более летучим веществом по сравнению с бензином и более огнеопасен, но плюсом подобной технологии является наличие огромной инфраструктуры, рассчитанной на производство и эксплуатацию ДВС.
Kawasaki планирует оснащать версией генератора O’Cuvoid четырёхногого конеподобного робота Corleo, который должен выйти на рынок к 2035 году и использоваться в качестве альтернативы живой лошади при транспортировке туристов по пересечённой местности. Власти Японии собираются поддерживать развитие водородной инфраструктуры, увеличив поставки этого газа до 20 млн тонн к 2050 году, что в десять раз больше текущего объёма.
Японские автопроизводители, такие как Toyota и Honda, исторически делали ставку на водородные топливные элементы, но сейчас даже Toyota присматривается к идее перевода ДВС на водород. Компания уже демонстрировала прототипы гоночных машин с таким типом силовой установки. По прогнозам Future Market Insights, к 2036 году мировой объём рынка водородных ДВС превысит $20 млрд. Двигатели внутреннего сгорания не только дешевле топливных элементов благодаря использованию доступных металлов, таких как сталь и алюминий, но и для их производства уже давно существует гигантская инфраструктура. Силовая установка на базе такого двигателя в десять раз дешевле водородной установки на топливных элементах, а для ремонта ДВС можно использовать огромный ассортимент доступных запчастей.
Кроме того, для ДВС не требуется водород исключительно высокой степени очистки, как для топливных элементов. Фактически ДВС можно питать более доступными газовыми смесями с добавлением метана. Для эксплуатационных характеристик также важно, что ДВС быстрее наращивает отдаваемую мощность по сравнению с топливными элементами в комбинации с электродвигателями. Правда, КПД топливных элементов достигает 60 %, тогда как ДВС могут похвастаться от силы 40 %. Кроме того, топливные элементы практически не загрязняют окружающую среду, в отличие от ДВС, даже работающих на водороде. В выхлопе последних всё равно содержатся оксиды азота.
Грузовое подразделение Mitsubishi также разрабатывает водородный ДВС для применения на коммерческом транспорте. Соответствующими проектами интересуется и индийская Tata Motors. Стоит признать, что «водородный долгострой» в эпоху увлечения идеей использования топливных элементов привёл к деградации сети водородных заправочных станций в Японии, где их количество к 2022 году сократилось со 179 до 150. Помимо сложностей с добычей чистого водорода, его хранением и транспортировкой, на эту тенденцию повлияло и совершенствование аккумуляторных электромобилей. Японское правительство надеется, что к 2050 году стоимость водородного топлива удастся снизить в пять раз. Особенно дорогим сейчас остаётся так называемый «зелёный водород», который получают из воды методом электролиза с использованием энергии из возобновляемых источников.
Источник:
