водородные или электромобили что перспективнее

Чем автомобили на водороде лучше электрических

Последнее время электромобили становятся всё более популярными, в силу чего некоторые считают, что за ними будущее. Однако многие не знают, что параллельно с электромобилями активно развивается и другой, пока ещё не очень популярный, но очень перспективный вид транспорта, а именно автомобили, использующие в качестве топлива жидкий водород.

Автомобили на водородном топливе уже производят такие автопроизводители как Toyota, Honda и Hyundai, а Mercedes-Benz, Audi, BMW, Ford и Nissan уже занимаются их разработкой. На фоне этого не исключено, что в ближайшем будущем автомобили на водородном топливе могут вытеснить с рынка электромобили и на это есть ряд причин:

Автомобиль на водородном топливе не заставит вас менять свой образ жизни

Топливом в электромобиле служит аккумулятор, на зарядку которого требуется немало времени. Того самого времени, которого нам так часто не хватает. В случае с автомобилем на водородном топливе, процесс его заправки водородом, по сути, ничем не отличается от процесса заправки обычного автомобиля с бензиновым или дизельным двигателем внутреннего сгорания.

У автомобилей на водородном топливе больше автономность, чем у электромобилей

Автономность пробега электромобилей в среднем составляет около 400 километров, после чего их аккумуляторы требуется заряжать. В связи с этим электромобили не подходят для путешествий на дальние расстояния, а грузоперевозки на грузовых электромобилях производства Tesla, Nikola и Neuron это вообще глупая затея. Что касается автомобилей на водородном топливе, то их автономность пробега в среднем составляет около 600 километров. Это не намного больше, но автомобиль на водородном топливе можно быстро заправить и поехать дальше, а не ждать несколько часов до полной зарядки аккумуляторов.

Автомобили на водородном топливе не создают огромной нагрузки на электрические сети

По мере роста популярности электромобилей растёт нагрузка на электрические сети, большинство из которых были созданы несколько десятилетий назад и не рассчитаны на очень большие нагрузки. Рано или поздно наступит момент, когда электрические сети не справятся с огромным количеством потребителей электроэнергии. Да, для производства водорода тоже необходима электроэнергия, но водород можно производить вдали от крупных населённых пунктов и доставлять на заправочные станции точно так же, как бензин и дизельное топливо.

Для автомобилей на водородном топливе не требуется создавать новую инфраструктуру

Чтобы электромобили были более востребованы, а у их владельцев не возникало проблем с зарядкой их аккумуляторов, такие компании как Electrify America и Tesla регулярно инвестируют миллионы денег в строительство станций быстрой зарядки. Такие станции позволяют электромобилям полностью заряжаться примерно за час, что хоть и кажется долгим, но это намного быстрее, чем около восьми часов, которые требуются для полной зарядки электромобиля об обычной сети. В случае с автомобилями на водороде строительства новых заправочных станций не требуется. Для этого достаточно просто дооснастить необходимым оборудованием уже существующие заправочные станции.

Автомобили с двигателем внутреннего сгорания можно переделать в водородные

Автомобиль с двигателем внутреннего сгорания можно достаточно легко и относительно недорого переделать в автомобиль, работающий на водороде, но практически невозможно переделать в электромобиль, а если и возможно, то это экономически не целесообразно. То есть, в случае запрета продажи и эксплуатации автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями внутреннего сгорания эти автомобили не придётся выкидывать на свалку и можно будет просто переделать.

Водород можно хранить

В отличие от электроэнергии, которую необходимо постоянно вырабатывать, водород можно хранить и хранить достаточно долго. Да, электроэнергию тоже можно хранить в аккумуляторах, но какого размера должны быть такие аккумуляторы, чтобы в случае чего надолго обеспечить электроэнергией всех, кто в ней нуждается?

Автомобили на водороде экологически чище электромобилей

Электромобили и автомобили на водороде считаются экологически чистыми и это действительно так. Однако, загрязнение окружающей среды в процессе производства электроэнергии и водорода пока ещё никто не отменял. Дело в том, что электроэнергию и водород производят в основном в процессе сжигания ископаемого топлива, такого как уголь, нефть и природный газ. При этом в отличие от электроэнергии водород не обязательно производить целенаправленно. Водород является побочным продуктом многих промышленных процессов, после чего просто выбрасывается, но если на него будет спрос, то такой водород можно будет собирать и использовать в качестве топлива, что существенно снизит загрязнение окружающей среды.

Автомобили на водороде не боятся экстремальных климатических условий

Самая распространённая проблема всех электромобилей это невозможность полноценно эксплуатировать их в экстремальных климатических условиях, в частности при низких температурах, когда электромобили либо отказываются запускаться, либо запускаются, но работают в ограниченном режиме. У автомобилей, работающих на водороде, таких проблем нет.

Автомобили на водороде и их детали не нуждаются в правильной утилизации

Ресурс аккумуляторов электромобилей ограничен, после чего эти аккумуляторы требуется правильно утилизировать. Неправильно утилизированные аккумуляторы могут загореться, а содержащиеся в них токсичные тяжёлые металлы могут распространиться по большой территории, что сделает её непригодной для жизни растений и животных.

Популярность автомобилей на водороде создаст новые рабочие места

Переход человечества на электромобили потенциально полностью или частично уничтожит целые отрасли, деятельность которых зависит от спроса на ископаемое топливо, чего не произойдёт в случае перехода на водородные автомобили. Производство, хранение и транспортировка водорода могут стать новыми крупными отраслями, которые в свою очередь безопасно заменят отрасли, производящие ископаемое топливо, и создадут множество рабочих мест, где логистика и профессиональные навыки рабочих в значительной степени совпадают. В связи с этим не придётся переобучать тысячи рабочих и они без проблем смогут адаптироваться к новым реалиям.

Ещё публикации по теме:

Понравилась публикация? Поделись!

Источник

Автомобили на водороде против электромобилей, обзор

1 min

Мир переходит на электромобили и автомобили на водородном топливе — это тенденция. Многие страны полностью откажутся от автомобилей на двигателях внутреннего сгорания уже к 2030 году. Законы о запрете автомашин на бензине введены или рассматриваются в Индии, Великобритании, Норвегии, Бельгии и др. странах. Переход на электромобили неизбежен и идет быстрыми темпами. Но у электрокаров есть серьезный конкурент — автомобили на водороде.

Ученые и эксперты считают что электромобили это лишь переходный этап, а в ближайшем будущем водородные авто заменят электромобили так как они имеют гораздо больше технических преимуществ и главное — более экологичные.

Как работают автомобили на водороде?

Устройство водородного авто во многом напоминает устройство электрокара: тот же электрический двигатель, только аккумулятор получает питание не от электросети, а от результата химической реакции с участием водорода. Сама реакция протекает внутри ячеек своеобразных реакторов — топливных элементов. Из себя ячейка представляет пару пористых электродов (положительного катода и отрицательного анода), разделенных мембраной из полимера, на который тонким слоем нанесен катализатор.

Если представить схематически, то со стороны анода из специального баллона в систему подается водород, а со стороны катода — уже кислород. Их встреча вызывает химическую реакцию, в процессе которой протоны свободно уходят через полимерную мембрану, а электроны — задерживаются, создавая напряжение. Так возникает электричество, которое далее по цепи идет на электродвигатель, приводящий автомобиль в движение.

Как мы видим, выхлоп при такой химической реакции «нулевой» — чистый и безвредный водяной пар, этот момент очень нравится экологам. Подобное устройство также делает водородные автомобили независимыми от привычного техобслуживания — не надо менять опостылевшее масло или свечи. В чем еще один плюс и для экологии, и для кошелька водителя.

Автомобиль на водороде

Существуют и альтернативные способы добычи водорода:

• Из бурого угля — получение недорогого водорода. Однако сырье легко воспламеняется, отчего практически не транспортабельно.
• Из побочных промышленных отходов — их сегодня ровно столько, что полученного водорода хватит для заправки 250-750 тыс. автомобилей.

Таким образом, чтобы автомобили на водороде работали во всем мире, им требуется множество водородных заправок, их сейчас крайне мало. На сегодня водородные заправочные станции распространены лишь в США, Германии, Японии. В России на настоящий день только одна заправка — и та неофициальная. Причин такой малочисленности несколько, основное это:

• Водород — взрывоопасный элемент: хранение «топлива» требует повышенных мер безопасности, а значит — больших трат на постройку, обслуживание объекта, работу квалифицированного персонала.
• Взрывоопасность «топлива» требует соблюдения осторожности и при заправке. Поэтому на большинстве заправочных станций этот процесс автоматизировали, что также требовало немалых расходов.

Электромобиль пока еще проигрывает автомашине с двигателем внутреннего сгорания, это:

• Ограниченный пробег электрокаров, небольшая дальность расстояний, которые можно проехать на одной зарядке.
• Пока еще малое количество зарядно-заправочных станций.
• Долгий процесс зарядки аккумулятора.
• Трудность эксплуатации при минусовых температурах.

Водородные автомобили имеют следующие возможности:

Автомобили на водороде против электромобилей

Для сравнения возьмем одну из самых ярких моделей автомашин, работающих от сжиженного водорода — кроссовер Nexo от южнокорейского производителя Hyundai:

• 600 км хода (при полностью заправленном баллоне);
• мощность 161 л/с.
• разгон до 100 км/ч всего за 9,5 сек.

Электрокары будет представлять Tesla Model Y, самый ожидаемый из кроссоверов последних лет, представленный компанией харизматичного предпринимателя и миллиардера Илона Маска.

Плюсы автомобиля на водороде

Начнем с главных достоинств Hyundai Nexo:

1. Автомобиль не только не загрязняет атмосферу вредными соединениями и газами, но даже способствует очищению воздуха. Как утверждают разработчики, созданная ими система фильтрации может вытянуть из обрабатываемого воздуха до 99,9 % вредных примесей. За час оборудование очищает несколько десятков килограмма воздуха — это «порция» более чем для 40 человек.

2. Уже проведены исследования, доказывающие, что 10 000 автомобилей, работающих на сжиженном водороде, заменяют собой в условиях крупного города порядка 600 000 взрослых деревьев.

3. Водород — один из самых распространенных элементов из периодической таблицы Менделеева. В это же время литий, необходимый для изготовления аккумуляторов электромобилей, сравнительно редок — производители уже ведут за элемент настоящие «торговые войны».

4. Ученым доступна новая методика перемещения и хранения водорода в машинах: используется модульная установка, позволяющая сохранять элемент в форме аммиака. Перед использованием на тех же кроссоверах «Хендай» оборудование преобразует аммиак обратно в водород.

5. Возможность покупки подержанного водородомобиля: в отличие от электрокара, его топливные элементы изнашиваются значительно медленнее, чем аккумуляторные батареи. Так, ресурс ячейки для протекания химических реакций — 250 тыс. км пробега.

Минусы авто на водороде

Но инновационный водородомобиль имеет также и существенные недостатки:

1. И электрокары, и машины на водородном топливе приводит в движение все тот же электромотор. В первом случае источником энергии для двигателя выступает аккумулятор, а во втором — блоки с топливными элементами. Одним словом водородомобилю опять же требуется электродвигатель.

2. Сжиженный водород пока что — не самое удобное и безопасное топливо: сравнительно быстро расходуется, требует много места и с большими сложностями хранится.

3. Производительность кроссоверов на водороде Hyundai заметно уступает электромобилям Tesla: передовые модели электрокаров разгоняются до 100 км/ч за 2,5 секунды, а не за 9,5.

5. Свободно пользоваться автомобилями на водородном топливе можно только в Калифорнии, где имеются необходимые заправки. Электромобили же распространены более широко — так, станции для подзарядки можно уже найти на пространствах России и Украины.

Главные водородные концепты современности

Познакомимся поближе с самыми популярными автомобилями на водороде:

Toyota Mirai

• Mercedes-Benz GLC F-Cell. Особенность этого автомобиля на водороде в том, что это некий гибрид, при необходимости его можно подзарядить и от электросети. Водитель может выбрать комфортный для себя режим следования: ускоренный заряд автомашины на ходу, использование лишь заряда батареи, работа только на водороде с сохранением заряда аккумулятора и поступление энергии одновременно и от батареи, и от топливных элементов. Обновленная модель может похвастаться мощностью 211 л/с (первоначально — 197 л/с). На 4,4 кг водородного топлива машина проедет 430 км, а при заряде от электророзетки — 50 км.

• BMW X5 i Hydrogen Next. Для основы была взята стандартная серийная платформа, электродвигатель может питаться и от батареи, и от топливных элементов. Мощность немецкой разработки — 170 л/с.

Какие перспективы у автомашин на водороде

Если полистать новости десятилетней давности, то мы увидим, что машины на водородном топливе ставили в один ряд с электрокарами. Сегодня же видно, что такой транспорт обходится слишком дорого, а в большинстве мировых государств еще нет необходимой заправочной сети.

О том, что надежды на водород не оправдались, можно судить по американскому рынку водородных автомобилей — самому крупнейшему в мире. С 2012 года в США было реализовано всего 8000 транспортных средств на водородном топливном элементе. Свободно ездить на водороде можно только в Калифорнии — штате с самой широкой сетью соответствующих заправок. И то, регион периодически страдает от дефицита водорода, из-за чего владельцы не могут пользоваться своими авто.

Уже ясно, что по вопросам экологии водородные машины снова проигрывают электромобилям. То же самое можно сказать и о самом больном вопросе — о стоимости автомобилей. Не вызывает энтузиазма у автовладельцев и небогатый выбор водородных авто. На рынке доступны считанные модели, а многие автопроизводители к 2020 году уже свернули свои водородные проекты: выпуск таких авто обходится в 3 раза дороже, чем электрокаров.

Вывод из всего сказанного: на настоящий момент позиция водорода на топливном рынке оставляет желать лучшего. Водородные проекты не видятся перспективными крупным игрокам мирового автопрома, а население задумывается о приобретении водородной машины в самую последнюю очередь.

Но есть повод надеяться, что инновация не канет в Лету: ведь водородные топливные элементы весьма выгодны при производстве тех тех же паромов или мусоровозов. Инновации еще не раз нас удивят и возможно в скором будущем будут представлены новые технологии водородного двигателя с уникальными характеристиками.

Новые комментарии:

Отменить ответ

Лет 50 назад уже пытались строить машины на водороде, и они благополучно повзрывались. Не понимаю, зачем постоянно выдумывать велосипед в угоду «зеленых» и «защитников природы»?

Взять хотя бы энергетику – почти каждая влиятельная страна мира хоть раз высказывалась об отказе от традиционных топливных источников, но пока кроме угля, нефти и газа – ничего лучше не придумали.

В Европе убрали атомные электростанции, поставили вместо них ветряки и солнечные батареи, а теперь платят огромные счета за электричество и замерзают, потому что ветер дует слабо, солнца не так много как думали, да и батареи снегом заметает.

Лучше бы оставались на угле и не создавали себе проблем. То же самое и с автопромом – бензин проверен временем, относительно дешев и почти безопасен, в отличие от водорода.

Источник

Водородные автомобили против электромобилей: фейк или реальное противостояние?

Транспорт, работающий на водороде и электричестве, используют не первый десяток лет. Сегодня это одно из самых перспективных направлений в автомобилестроении, поэтому споры о том, что лучше — протон или электрон — разгораются все ярче. Только ли нулевой выхлоп привлекает инвесторов и на чьей стороне перевес?

Краткая история технологии

Технология двигателя внутреннего сгорания, основанная на работе водорода, отнюдь не нова. В первой половине XIX века ее изобрел Франсуа Исаак де Ривас, используя метод электролиза воды для получения топлива.

Вплоть до 1980-х годов в США, Германии, Канаде, Японии и СССР производство автомобилей, работающих на газе и бензиновых смесях, считалось экспериментальным, если не брать во внимание вынужденный переход на водород в бывшем Советском Союзе во времена Второй мировой войны.

По ряду причин на это звание подходили только электромобили, но первые серийные модели имели ограниченный запас хода на одной зарядке. Вот тут-то и пригодился водород. Им снова заинтересовались крупные автоконцерны, такие, как Toyota и Hyundai.

Преимущества и недостатки водородных гибридов

Они заменят аккумуляторные батареи — главный источник питания электромобилей, чтобы увеличить запас хода авто и «отвязать» его от величины расстояния между заправками.

Так, китайская государственная компания SIAC заявила о том, что планирует выпустить к 2025 году более десятка моделей новой формации и запустить производство водородных топливных ячеек. Это заявление полностью отвечает экономической программе страны: в 2030 году в Китае планируется открыть 1000 специализированных заправочных станций.

Седан на водороде Toyota Mirai

Водородный транспорт перспективен, безопасность его использования на практике доказывают объемы продаж T oyota Mirai: только в 2019 году в мире было приобретено более 1500 авто этой модели. Однако и в этой отрасли есть свои « подводные камни »:

На этом фоне электротранспорт выглядит более выгодным вариантом, тем более что заправочные станции давно вышли за рамки ареала Калифорнии.

Что выгоднее: водород или электричество

Сравним производительность и стоимость эксплуатации транспорта на водороде и электричестве:

Станции зарядки для электрокаров берут плату не за количество потребляемой электроэнергии, а за время подключения. Исходя из этого, можно рассчитать, сколько в итоге потратит владелец на одну поездку в конкретном регионе, заправляясь водородом или подпитываясь электроэнергией от домашней или коммерческой точки заряда.

А так как в России действующих заправок для водородных машин мало, оперировать придется теоретической стоимостью заграничного газа.

Перспективы развития

Однако не все так печально в области развития водородного транспорта в мире. По данным портала H2stations.org, количество специализированных заправок к концу 2019 года достигло 434 штук.

В текущем году информации о новых открытых точках пока не возникало. Но и этот показатель говорит о том, что за последние пять лет инфраструктура выросла в объеме практически в два раза.

В России Минэнерго разработала «дорожную карту» по развитию водородной отрасли до 2024 года. Пока в планах только производство, экспорт топлива и испытание пилотных установок на АЭС. Как альтернатива — развитие железнодорожного транспорта в стране на водороде, в ближайшие годы тоже экспериментально.

Электротранспорт против водородного: существует ли противостояние на самом деле

Но если отвлечься на минутку от маркетинговых битв и задуматься, был ли конкурентоспособен бизнес Милтона на самом деле еще до того, как вскрылся обман? Агентство Bloomberg NEF скептически относится к перспективам H2 во всем коммерческом транспортном секторе.

Эксперты компании предполагают, что в нише легковых автомобилей и автобусов в первую очередь будет использоваться электропривод, поскольку это будет более экономичным вариантом.

Сравнивать экологичность нулевого выброса электромобиля и водяной пар машины на водородном топливе нет особого смысла. Всегда найдутся физики и технологи, способные подсчитать затраты на появление этих транспортных средств.

Зачастую вывод такой: не очень уж это безобидное с точки зрения загрязнения среды дело. Насколько он реалистичен — покажет лишь время. Ну а пока противостояние «электричек» и «водорода» в СМИ и на информационных порталах в самом разгаре.

Источник

Чем отличается электрический транспорт от водородного

Водородные автомобили оснащаются не ДВС, а электромотором, только энергию он получает не от батареи, заряженной от сети, а в результате химической реакции внутри топливных ячеек, заправляемых водородом. Поэтому с точки зрения выбросов CO2 водородомобиль и электрокар одинаковы. Их вред для экологии определяется источником производства электроэнергии или водорода, который они используют.

В исследовании «Петромаркета» говорится, что сейчас стоимость легкового автомобили на водороде в Европе на 60% превышает цену электромобиля. В 2050 году эта разница уменьшится, во многом за счет удешевления производства водорода, но все равно составит 40%. Аналогичная ситуация с грузовым автотранспортом, только к 2050 году разница в цене между электрическим и водородным грузовиком составит 12%.

С точки зрения менеджера группы по обслуживанию компаний автомобильной промышленности Deloitte Александра Васильева, по некоторым характеристикам водород, как топливо «ближе» нашему потребителю, чем электричество. Например, потенциально высокий срок службы водородных ячеек против менее «живучих» аккумуляторов. Также важную роль играет скорость заправки автомобиля, что до сих пор является одним из негативных качеств электротранспорта. Водородный транспорт существенно не отличается по скорости заправки от привычного для российского рынка бензина, дизеля или газа, подчеркнул эксперт. К минусам водородного пути развития он отнес высокую стоимость топлива и почти полное отсутствие инфраструктуры для водородного транспорта.

Источник