Водородные автомобили против электромобилей: фейк или реальное противостояние?

Водородные или электрические автомобили сравнение

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

Франсуа Исаак де Ривас

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.

История электромобилей не менее богата и продолжительна, однако этот вид транспорта стал популярен относительно недавно. Причиной тому можно назвать возникший в начале 2000-х годов тренд на экологичность. И здесь идея авто с нулевым выбросом выхлопных газов оказалась как никогда актуальной. 

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

Водородный топливный элемент
Структура водородного топливного элемента

Если сначала концерны осваивали разработку гибридов наподобие BMW Hydrogen 7, где также использовался бензин, то в наши дни производители чаще говорят о перспективе использования топливных водородных ячеек. 

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.

Водородный автомобиль Toyota Mirai
Седан на водороде Toyota Mirai

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

  1. Высокая стоимость производства топлива. Для получения водорода путем электролиза необходимы дорогостоящие катализаторы и энергоемкий процесс сжижения: на 1 кг водорода потребуется примерно 10–14 кВт*ч. К тому же для того чтобы обеспечить нужды всех автомобилей в стране, государствам придется увеличить ежедневный расход потребления электроэнергии в несколько раз (теоретически, как в случае с электромобилями).
  2. Сложности в организации промышленного хранения водорода и требование соблюдения особых правил эксплуатации при заправке или транспортировке топлива. Тем более что хранение обходится дороже, чем его производство по причине высоких требований безопасности.
  3. Отсутствие инфраструктуры заправочных станций. Например, в России первая из них появилась только в июле 2020 года.

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

Что выгоднее: водород или электричество

Каким бывает водород

Сравним производительность и стоимость эксплуатации транспорта на водороде и электричестве:

 

Показатель Электромобиль Водородомобиль
КПД (согласно исследованию Министерства энергетики США)  От 86 до 95 % (в зависимости от модели машины и условий эксплуатации) 83 % (гибридный Toyota Mirai, максимальный показатель) 
Средняя стоимость  Nissan Leaf II 2018 г. выпуска — 1 649 000 руб.

Tesla Model 3 Standart (2020) Range Plus — 4 658 000 руб.

Toyota Mirai от 1 330 000 руб. (модель 2017 г. с пробегом в 3 тыс. км)
Потребление ресурсов Tesla Model S — 16,4 кВт*ч/100 км (6,1 км/кВт*ч) 

Nissan Leaf — 13,1 кВт*ч/100 км (7,6 км/кВт*ч)

Toyota Mirai — до 5 кг водорода (122,4 литра на 650 км пробега)

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. 

Последний пункт убивает рациональность использования автомобилей на водороде. Сеть электрозаправок в этом плане существенно выигрывает. Даже в России число точек подзарядки медленно, но верно растет. По разным данным к концу 2020 года их было от 200 до 300-400.

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.

И если верить данным исследовательской фирмы Bloomberg NEF, через 30 лет доля водорода на рынке энерготоплива будет составлять 24 % от общего числа, а цена прогнозируемо снизится до уровня стоимости газа. До этого события транспорт на водороде не конкурент для электромобилей.

Электротранспорт против водородного: существует ли противостояние на самом деле

Водородные грузовики Nikola Motor
Водородные грузовики Nikola Motor

Такое противостояние действительно есть, но оно находится далеко от реальных дорог и дилерских центров. Волна разговоров в стиле «электрон против протона» поднялась после возникновения на автомобильном рынке американской компании Nikola Motor. Ее владелец Тревор Милтон сделал ставку на производство сначала электрогрузовиков, а затем и тягачей на водороде. Но закончилась эта история печально.

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. 

В докладе агентства говорится, что возобновляемый водород, вероятно, прежде всего будет использоваться для тяжелых грузовиков и морских судов. При этом говорить об окупаемости технологии, к примеру, для водородных трейлеров можно только с 2031 года.

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. 

Кстати, следить за последними событиями в мире электротранспорта можно на не только на нашем сайте, но и на Telegram-канале.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
E-CARS.TECH
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: