Сегодня 01 августа 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → элемент

Японцы намерены переводить ДВС на водород вместо использования топливных ячеек

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

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.

В Китае создали первую в мире топливную ячейку на угле — она даёт электричество без дыма, пара и генераторов

Мир ещё не освоил водородные топливные ячейки, а китайские учёные пошли дальше и создали угольные топливные ячейки. В них загружается угольная пыль, а на выходе снимается электрический ток. Всё это — без традиционного сжигания, дыма и копоти. Но самое поразительное — эта технология позволяет превращать уголь в электричество прямо в подземных пластах, без подъёма на поверхность. В электричество можно превратить даже самые нерентабельные месторождения.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Речь идёт об элементе ZC-DCFC — топливной ячейке прямого окисления угля с нулевым выбросом углерода. Технологию разработала команда под руководством академика Се Хэпина (Xie Heping) из Шэньчжэньского университета (Shenzhen University). Ещё раз подчеркнём: установка позволяет получать электричество непосредственно из угля без процесса горения, что кардинально отличает её от традиционных угольных электростанций. Разработка ведётся с 2018 года и входит в состав национального мегапроекта по освоению глубоких недр планеты.

Принцип работы новой топливной ячейки основан на электрохимическом окислении. Уголь предварительно измельчают, сушат, очищают и подвергают поверхностной обработке, после чего подают в анодную камеру. На катод подаётся кислород. Внутри анодной камеры мелкий угольный порошок подвергается электрохимическому окислению — туда через оксидную мембрану поступают ионы кислорода, что ведёт к непосредственной выработке электроэнергии — без какого-либо промежуточного парового цикла с использованием механических турбин, как это обычно устроено на угольных электростанциях.

Образующийся в процессе химических реакций высококонцентрированный диоксид углерода сразу улавливается и в присутствии катализаторов перерабатывается в полезные химические продукты, такие как синтетическое топливо или карбонат натрия. Таким образом, технология полностью исключает выбросы углекислого газа в атмосферу.

Главное преимущество ZC-DCFC — это преодоление ограничения цикла Карно, из-за которого КПД обычных угольных станций не превышает 40 %. Новая ячейка обеспечивает существенно более высокий теоретический КПД, работает бесшумно и не требует паровых турбин. Кроме того, технологию можно применять непосредственно к глубоким залежам угольных пластов (до 2 км), что позволит генерировать электроэнергию на месте без дорогостоящей добычи и транспортировки угля на поверхность.

Несмотря на необычные перспективы, технология пока остаётся на стадии лабораторных испытаний. По оценкам экспертов, её коммерческое применение и конкурентоспособность вряд ли станут возможны раньше 2045 года. В настоящее время уголь по-прежнему обеспечивает около 60 % выработки электроэнергии в Китае за счёт обычного сжигания. Тем не менее разработка рассматривается как важный шаг на пути к углеродной нейтральности страны к 2060 году и как способ рационального использования глубоких угольных залежей.

Крупный российский производитель микроэлектроники «Элемент» стал убыточным в 2025 году

Из-за значительного падения спроса на электронные компоненты со стороны промышленных предприятий российский производитель «Элемент» по итогам 2025 года показал убыток в размере 2 млрд руб., хотя предшествующий год завершил прибылью в 8,3 млрд руб.

 Источник изображения: gkelement.ru

Источник изображения: gkelement.ru

Показатель EBITDA у «Элемента» снизился с 11 млрд до 4,9 млрд руб., рентабельность по этому показателю просела с 25 % до 13 %. Сокращение прибыли и EBITDA в компании объяснили не только факторами операционного характера, но и начислением резервов под обесценение активов. Выручка компании уменьшилась на 12 % и составила 38,6 млрд руб.; в ключевом направлении электронной компонентной базы (ЭКБ) она упала на 29 %. Это снижение производитель объяснил сокращением спроса со стороны промышленных предприятий, которые выступают основными потребителями данной продукции. С другой стороны, соответственно на 122 % и на 33 % выросли направления точного машиностроения, а также электронных блоков и модулей. На треть, до 13,5 млрд руб., вырос чистый долг компании; его отношение к EBITDA за год увеличилось с 0,9 до 2,7.

В компании настроены продолжать работу в полную силу: «в сегменте блоков и модулей находится в завершающей стадии запуск нового производства серверных блоков питания и силовых модулей для электрозарядных станций; в сегменте точного машиностроения завершена разработка кластерных систем для плазмохимического осаждения и травления — Россия вошла в пятёрку стран, обладающих компетенциями в разработке и производстве такого оборудования», — подчеркнул президент «Элемента» Олег Хазов и добавил, что производитель рассчитывает на восстановление спроса на ЭКБ.

У компании более 30 дизайн-центров и производственных площадок; её продукция востребована в отраслях здравоохранения, энергетики, транспорта, нефтедобычи и газовой промышленности, авиа- и судостроения, а также у других клиентов. «Элемент» вышел на биржу в мае 2024 года; в августе 2025 года АФК «Система» продала свою долю в компании (37,4 %) «Сберу» — тогда это вызвало рост акций на 11,47 % до 0,138 руб. за ценную бумагу; сейчас цена составляет 0,143 руб. Российский рынок электронных компонентов сократился с 385 млрд руб. в 2024 году до 288 млрд руб. в 2025 году — на 25 %. Отрицательными факторами эксперты считают сокращение инвестиций из-за высокой банковской ставки, дефицита бюджетов и неопределённости, сокращение объёмов финансирования у госзаказчиков, сокращение запасов у заказчиков и рост доли рынка у готовой китайской продукции.

Дроны вдохнули водород и удвоили время полёта — в США испытали беспилотник на топливных ячейках

Большинство компактных беспилотников по-прежнему работают на литиевых батареях, которые обычно ограничивают время полёта четырьмя часами или менее. Поэтому для выполнения задач, требующих наблюдения на большом расстоянии, длительных инспекций или операций во враждебной среде, одних батарей недостаточно. Выходом могут стать водородные топливные элементы, кратно увеличивающие продолжительность нахождения дронов в воздухе.

 Источник изображений: Aurora Flight Sciences

Источник изображений: Aurora Flight Sciences

В США тему оснащения дронов водородными топливными элементами развивает тандем компаний Aurora Flight Sciences и Intelligent Energy. Первая — дочернее подразделение Boeing, за плечами которого стоит колоссальный опыт и авторитет аэрокосмического гиганта, а вторая — вышедшие из университетской среды Великобритании специалисты, четверть века посвятившие водородным топливным элементам. Партнёры изучают вопрос использования водородных топливных элементов на дронах массой до 25 кг, которые могут применяться для доставки посылок, инспекции объектов инфраструктуры и решения оборонных задач.

В компании Aurora Flight Sciences отмечают, что достать водород в гражданской цепочке поставок — решаемая задача, хотя определённые усилия для этого придётся приложить. В военной логистике водороду и топливным ячейкам на его основе пока места нет. Между тем для популяризации водорода как источника энергии для массовых беспилотников развитая логистика — первостепенная задача. Клиент не должен ломать голову, где достать сжиженный водород и как им пользоваться в процессе.

Совместно Aurora Flight Sciences и Intelligent Energy модернизировали беспилотник SKIRON до версии XLE с двумя водородными баллонами под крыльями. Это аппарат с четырьмя роторами на электрической тяге, питание двигателей которого обеспечивают водородные топливные элементы. И если литиевые батареи обеспечивали 3,5 часа полёта, то в водородной версии беспилотник может держаться в воздухе 7 часов. Для инспекций за линией видимости — трубопроводов, линий электропередачи, ветряных турбин на мелководье и других задач — чем дольше, тем лучше. У операторов будет меньше проблем с прерыванием инспекционных работ на объекте для замены аккумуляторов или подзарядки несъёмных элементов.

Для беспилотников легче воздуха переход на водородные топливные элементы обеспечивает длительность полёта более суток — до 30 часов и более. В то же время совсем без литиевых батарей обойтись нельзя. Например, в случае дрона SKIRON-XLE буферный аккумулятор обеспечивает необходимую тягу для взлёта и посадки аппарата, с чем самостоятельно топливные элементы в данном исполнении справиться не способны. Аккумуляторы затем подзаряжаются в полёте. Кроме того, аккумуляторы проще включать в схему рекуперации, что для топливных элементов едва ли возможно.

Разработчики Aurora Flight Sciences уверены, что популяризации водородных топливных элементов сильно поможет проникновение водородного топлива в тяжёлую и автомобильную технику, чего все давно ожидают. Это естественным образом создаст цепочку поставок, которая даст толчок для перехода на водород дронов в категории до 25 кг со всеми вытекающими преимуществами для операторов. Но прежде всего своё веское слово должны сказать регуляторы. В этой сфере пока нет даже намёка на ясность, и она требует чётких ответов на множество вопросов.

В США создали топливный элемент для электрификации авиалайнеров — размером с кирпич и втрое ёмче лития

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) представили концепцию прототипа топливной ячейки — воздушно-натриевого элемента питания. Сам прототип будет изготовлен позже. В объёме обычного строительного кирпича он сможет хранить свыше 1 кВт·ч энергии, что по соотношению запасаемой энергии к массе в три раза больше, чем у обычных литиевых аккумуляторов. Это создаст основу для региональной электрической авиации, сделав мир чище.

 Источник изображения: Gretchen Ertl / MIT

Источник изображения: Gretchen Ertl / MIT

Созданная учёными «H-ячейка» представляет собой две камеры, разделённые твёрдым керамическим электролитом. В левую камеру подаётся жидкий металлический натрий (температура перехода в металлическую фазу — 98 ℃), а в правую — обычный воздух. На аноде натрий окисляется, отдавая электроны в цепь (создавая электрический ток), а его ионы проходят сквозь электролит в отсек с воздухом, где вступают в реакцию с кислородом и выводятся из элемента в виде оксида натрия.

Оксид натрия активно реагирует с углекислым газом в атмосфере и после серии реакций превращается в бикарбонат — обычную пищевую соду. Таким образом, воздушно-натриевый топливный элемент не только вырабатывает энергию, но и связывает атмосферный CO₂, а попав в океаны, помогает раскислить их, снижая содержание растворённого углекислого газа. Ценность предложенной технологии для экологии очевидна, хотя до коммерциализации разработки, скорее всего, пройдёт не одна пятилетка.

«Мы ожидаем, что люди подумают, что это совершенно безумная идея, — поделился мыслями руководитель проекта. — Если бы они так не думали, я был бы немного разочарован, потому что если люди с самого начала не считают что-то совершенно безумным, то, скорее всего, это не будет чем-то революционным».

До конца года исследователи надеются создать прототип элемента питания размером с кирпич и ёмкостью до 1000 Вт·ч. В отличие от других подобных систем, новинка предусматривает заменяемый топливный блок с металлическим натрием. Для восстановления работы элемента с прежней мощностью и продолжительностью отдачи энергии будет достаточно заменить использованный блок на новый — это будет похоже на заправку обычного авиалайнера.

«Элемент» начнёт выпуск отечественных машин для производства силовых транзисторов в этом году

Крупнейший производитель российской микроэлектроники «Элемент» выпустит к концу года первое отечественное оборудование для производства силовых транзисторов, пишут «Ведомости» со ссылкой на источник, близкий к Минпромторгу. По его словам, уже имеются опытные образцы установки, серийное производство которой начнётся в 2025–2026 гг.

 Источник изображения: «Элемент»

Источник изображения: «Элемент»

Установка предназначена для проведения второго этапа изготовления пластин под названием эпитаксия. Затем эти пластины нарезаются на отдельные микроэлектронные элементы. В ходе производственного процесса на кремниевую подложку наносится нитрид галлия. Сами подложки будут закупаться у сторонней компании — в России их не производят. Силовые транзисторы, полученные с использованием эпитаксии — процесса наращивания кристаллического материала в газовой среде с использованием металлоорганических соединений — найдут применение в зарядных устройствах потребительских гаджетов, в базовых станциях сотовой связи, в автомобильной электронике и спутниковых системах радиосвязи, а также в устройствах специального назначения.

Компания «Элемент» была создана в 2019 году на базе активов АФК «Система» и «Ростеха». В неё входят крупнейший производитель чипов в России — зеленоградский «Микрон», НИИ электронной техники, НИИ электронной и микроэлектронной аппаратуры «Прогресс», а также завод полупроводниковых приборов «ВЗПП-Микрон» (Воронежский завод полупроводниковых приборов) и другие компании. Разработкой и производством установки занимаются АО «Нанотроника» и АО «НИИТМ», тоже входящие в компанию.

В компании подтвердили предстоящий запуск производства установки, отметив высокий интерес от ряда компаний. «Сейчас есть подтверждение от 15 заказчиков», — сообщил представитель «Элемента».

В прошлом месяце стало известно, что ВЭБ.РФ предоставит компании кредит на 15 млрд руб. на создание серийного производства компонентов силовой микроэлектроники. Общая стоимость проекта составляет 19,5 млрд руб., будет выпускаться до 140 000 пластин в год.

По словам автора Telegram-канала Rusmicro Алексея Бойко, такая установка может заинтересовать предприятия, занимающиеся выпуском светодиодов, дискретных транзисторов СВЧ, силовых транзисторов и т. п., например ЗНТЦ, «Микран», НИИЭТ, НИЦ «Курчатовский институт», НПП «Салют», «Микрон» и др. Он также отметил проблему с кадрами в данной отрасли, поскольку специалистов, имеющих навыки создания такого оборудования и работы с ним, очень немного. «Для отрасли появление такой установки означает повышение технологической независимости, возможность создания производства полного цикла востребованной современной микроэлектронной продукции, — отметил Бойко. — Возможно и повышение экспортного потенциала российских продуктов в области полупроводников нитрида галлия».


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Halo: Campaign Evolved — по третьему кругу. Рецензия 3 ч.
Издатель апокалиптического вестерна Guns of Eschaton показал последнее предсмертное интервью арт-директора Half-Life 2 Виктора Антонова 7 ч.
Вредоносное ПО научилось использовать ИИ прямо во время атаки — ESET предупредила о новых угрозах 7 ч.
Эмуляция PS5 покорила новый рубеж: отдельные 3D-игры показали вполне комфортные 30 FPS 7 ч.
«Худшее, что можно было сделать с игрой»: создатели Stellar Blade: Blood Rain возмутили фанатов сгенерированным ИИ музыкальным клипом с главной героиней 8 ч.
Многие игры на физических носителях не защищены от цифрового будущего — половина дисков для Xbox Series X не будет полноценно работать без интернета 9 ч.
Тим Кук намекнул на платную подписку Apple для активных пользователей ИИ 10 ч.
Китайская MiniMax выпустила генератор видео H3 10 ч.
ИИ упростил разработку приложений Meta — их станет больше 11 ч.
WhatsApp тестирует инструмент для простой очистки памяти каналов 11 ч.
Слухи о неуёмной прожорливости чёрных дыр оказались слишком преувеличенными 4 ч.
Sony продала в прошлом квартале на 36 % меньше игровых консолей PlayStation 5, чем годом ранее 4 ч.
Asus и XFX выпустили свои варианты Radeon RX 9050 — Asus разогнала свою до 2,77 ГГц 4 ч.
С 2023 года техногиганты потратили на инфраструктуру более $1 трлн 4 ч.
Квартальная выручка Sony выросла почти на треть — помогли сенсоры для камер и фильм про Майкла Джексона 7 ч.
Microsoft за год запустила 88 дата-центров и снижать инвестици в инфраструктуру не намерена 8 ч.
Seatrium намерена построить 30-МВт прибрежный ЦОД, свои проекты продвигают Atomarine и Mocean Energy 8 ч.
MediaTek выделит $5 млрд на разработку серверных процессоров и другие долгосрочные цели 9 ч.
Рекордный рост: капитализация Microsoft за день взлетела почти на $450 млрд 9 ч.
EuroHPC запускает тендер на строительство до семи ИИ-гигафабрик в Евросоюзе 9 ч.