Автомобиль на зеленом топливе

Как Россия переходит на экологичный транспорт?

Переход на «зелёный» транспорт — несомненно, польза для экологии. Но что за этим стоит для логистических компаний? Редакция «TLnews» решила разобраться, как в России проходит процесс внедрения экологичного транспорта и топлива, а также чем это может обернуться для транспортных компаний.

«Зелёный» проект начинается с топлива

В 2011 году Росстандарт, Ростехнадзор, Федеральная антимонопольная служба РФ и нефтеперерабатывающие компании подписали соглашение, согласно которому в 2016 году наша страна должна была перейти на использование топлива экологического стандарта не ниже Евро-5. Топливо 5-ого класса является менее вредным для окружающей среды, так как в литре такого горючего содержится всего 10 мг серы, а, например, в топливе 3-го класса – уже 150 мг.

Официальный переход на новые стандарты формально состоялся 1 июля 2016 года. Но по данным на 2016 год, в действительности только 1/3 часть транспортных средств, зарегистрированных на территории нашей страны, соответствовали стандартам Евро-4 и выше. Россияне и сейчас морально и финансово не готовы полностью отказаться от «старых» автомобилей и купить себе более экологичную модель машины.

Но эксперты считают, что, в первую очередь, на «зелёный» транспорт должны перейти не автомобилисты-любители, а транспортные компании. Да, сначала компаниям придётся потратиться на обновление автопарка, автомобили которого могут работать на экологичном топливе — электрическом, газомоторном или водородном. Однако впоследствии это позволит перевозчикам экономить на горючем, поскольку сейчас обслуживание транспорта, питающегося экотопливом, обходится значительно дешевле, чем обслуживание транспорта на дизеле или бензине.

Своим мнением по поводу внедрения экологического транспорта в работу логистических компаний с редакцией «TLnews» поделился аспирант Тамбовского государственного технического университета Тихонов Александр:

Экологический транспорт призван улучшить экологическую обстановку вокруг нас. Например, раньше в топливо бензиновых автомобилей добавляли тетраэтилсвинец. Он увеличивает токсичность выхлопных газов. Современные экологичные модели машин передвигаются на топливе высокого класса, в котором содержание токсичных веществ сведено к минимуму. Я считаю, что граждане нашей страны будут покупать экологичные автомобили, если их цена приравняется к стоимости обычной машины. При этом они не должны уступать в других важных технических показателях, — отметил он.

Переход на электрокары в России

Электромобили в жизнь россиян входят медленно. По данным «Автостата», на 1 января 2018 года в России числилось 1,8 тыс. зарегистрированных электрокаров. Большинство машин произведено в Японии под брендом «Nissan Leaf».

Однако известно, что серийный выпуск электромобилей планируют наладить и в России. Сейчас разработками электрического транспорта занимается московский технопарк «Калибр». Электрокар «Калибра» будет иметь как пассажирский, так и грузовой вариант. Машина сможет передвигаться со скоростью 100 км/час и работать без дозаправки на протяжении 100 км. Кроме того, в электрический транспорт в России разрабатывают и другие бренды. Ниже мы представили список электрокаров, которые выпущены или могут быть выпущены отечественными производителями в ближайшем будущем.

Электромобиль «Sona»

В августе 2017 года компания «Sona Motors» показала публике российский электромобиль «Sona». Пока проект имеет лишь тестовую модель, производство планируют начать в текущем году сразу после того, как компания найдёт инвестора.

Электромобиль «Zetta»

Российская компания «Zetta» тоже решила не отставать от коллег и представила электромобиль «El Panda». Машина получила своё название, потому что её дизайн похож на панду. Мощность двигателя машины составляет 98 л.с, электромобиль без подзарядки сможет проехать порядка 200 км. Для организации серийного выпуска данной модели компании также необходим инвестор.

Электромобиль «Bravo»

Над созданием этого электрокара трудилась мордовская компанией «Браво Моторс». Машина отличается от предшественников своей компактностью: электрокар имеет длину 2,7 м. Автомобиль рассчитан только на 1 человека, вместо 4-ёх колес у машины всего 3 колеса. Однако это не мешает электромобилю разгоняться до скорости 90 км/ч. Транспортное средство оснащено 3-мя подушками безопасности и может управляться с помощью гаджета.

Электромобиль«LADA Ellada»

Известный автомобильный концерн «LADA» также представил свой вариант электромобиля. Модель должна была заменить обычную бензиновую машину. Её цена варьировалась от 800 тыс. рублей до 1 млн. рублей. Однако у машины был огромный минус – она не могла проехать на одном заряде больше 30 км, а в условиях российской зимы и того меньше. Также не все станции заряда батареи могли обслужить «LADA Ellada», так как у машины был нестандартный разъём для подзарядки. По этим причинам электромобиль не пользовался популярностью среди автомобилистов.

Профильные ведомства упорно работают над внедрением электрического транспорта. Например, согласно проекту правительственной программы развития электрического автотранспорта в РФ до 2025 года, владельцам электрокаров будет предоставлена возможность не платить транспортный налог, пользоваться бесплатными парковками, получать скидку на проезд по платным трассам и т.д. Кроме того, «Россети» сейчас работают над воплощением всероссийской программы развития зарядной инфраструктуры. В 2018 году ведомство запланировало поставить около тысячи электрозаправок. По данным на 2017 год, всего в стране было построено 60 зарядных станций для электромобилей, половина из которых находилась в российской столице.

Новейшие разработки в области «зелёного» транспорта

Нейромобиль

В России, помимо электрокаров, разрабатывают и другие виды экологичного транспорта. Учёные Национального исследовательского Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского работают над выпуском первого отечественного нейромобиля. Разработка осуществляется в рамках госпрограммы «Проект 5-100». Глава лаборатории интеллектуальных биомехатронных технологий ННГУ Василий Миронов отмечает, что нейромобиль будет управляться силой мысли водителя.

Представим ситуацию, когда водитель решил перестроиться на дороге в другой ряд. Машина автоматически распознаёт, что движется по трассе с несколькими полосами. Основываясь на результатах электроэнцефалограммы водителя, нейромобиль перестраивается на другую полосу.

Беспилотные автомобили

Компания «Яндекс» уже на протяжении долгого времени занимается разработкой беспилотных транспортных средств. Прототипы будущих машин тестируются на специально отведённом полигоне. Однако в России пока нет документально закреплённого порядка допуска машин к испытаниям на дорогах общего пользования. Представители «Яндекс» надеются, что в скором времени появится нормативный акт с требованиями к безопасности в этой области. Начальник ГАИ России Михаил Черников рассказал, что компания обращалась за разрешением тестирования беспилотного автомобиля в УГИБДД по Москве, но получила отказ.

В России есть разработки не только легковых беспилотных машин, но и грузовых. «КАМАЗ» тоже создал и испытывает собственные прототипы грузовиков-беспилотников. Машина ориентируется благодаря камерам и датчикам. «КАМАЗ»-беспилотник имеет по всему периметру датчики, которые определяют качество дороги и могут предупредить водителя о возможном столкновении. Система, основываясь на полученных данных, определяет можно ли совершить поворот, торможение и т.д.

Дроны

Робототехника постепенно внедряется на логистический рынок. Плюс дронов в том, что они могут доставлять груз в населённые пункты, до которых не построены удобные дороги. Редакция «TLnews» писала, что «Деловые Линии» уже начали тестировать робототехнику в своей работе. Дроны прекрасно справились со своими обязанностями на складах компании. Не отстала от коллег bи компания Технополис «Москва». Специалисты разработали программное обеспечение, которое позволяет дронам доставлять грузы весом до 3-ёх кг на расстоянии до 30 км.

Напоследок отметим, что в нашей стране внедрение экологического транспорта не приобрело такого масштабного характера как, например, за границей. Это обусловлено не только нехваткой необходимой инфраструктуры, но и личными запросами автомобилистов. Не каждый водитель готов платить в 1,5–2 раза больше за более низкие экологические показатели транспортного средства. Такая тенденция в России будет сохраняться до тех пор, пока рыночная цена «зелёного» транспорта не станет такой же, как на бензиновые модели машин.

Ещё одной причиной медленного внедрения экотранспорта является неразработанная нормативно-правовая база. В России нет официально утверждённых законодательных актов, которые бы закрепляли передвижение экологического транспорта, поощряли их приобретение, а значит использование экотранспорта пока вызывает много вопросов на каждом этапе эксплуатации новейшей техники.

Источник

Экологичные автомобили

Экологичные автомобили или «Зеленые» автомобили (от англ. environmentally friendly vehicle, green vehicle) — автомобили, оказывающие менее негативное воздействие на окружающую среду, чем обычные автомобили с двигателями внутреннего сгорания, работающие на бензине или дизеле.

Содержание

Виды экологичных автомобилей

Электромобиль

Электромоби́ль — автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями, а не двигателем внутреннего сгорания. Электромобиль следует отличать от автомобилей с ДВС и электрической передачей и от троллейбусов. Подвидами электромобиля считаются электрокар (грузовое транспортное средство для движения на закрытых территориях) и электробус (автобус с аккумуляторной тягой)

Гибридный автомобиль

Гибри́дный автомоби́ль — высокоэкономичный автомобиль, движимый системой «электродвигатель — двигатель внутреннего сгорания» (далее двигатель), питаемой как горючим, так и зарядом электрического аккумулятора. Главное преимущество гибридного автомобиля — снижение расхода топлива и вредных выхлопов. Это достигается полным автоматическим управлением режима работы системы двигателей с помощью бортового компьютера, начиная от своевременного отключения двигателя во время остановки в транспортном потоке, с возможностью продолжения движения без его запуска, исключительно на энергии аккумуляторной батареи, и заканчивая более сложным механизмом рекуперации — использования электродвигателя как генератора электрического тока для пополнения заряда аккумуляторов.

Электромобиль на солнечных батареях

Автомобиль на природном газе

Газотопливная система — топливная система двигателя внутреннего сгорания, модифицированная для использования им в качестве топлива сжатых или сжиженных газов.

Автомобиль с гибким выбором топлива

Автомобиль с гибким выбором топлива — может ездить как на бензине, так и на смеси бензина с этанолом, причём в гибких пропорциях (от 5 % до 95 %). Автомобиль имеет один топливный бак, адаптированность к разному составу топлива достигается за счёт оригинальной конструкции двигателя или за счёт конструктивной модификации обычного бензинового двигателя внутреннего сгорания.

Транспорт на топливных элементах

Водородный транспорт — различные транспортные средства, использующие в качестве топлива водород. Это могут быть транспортные средства, как с двигателями внутреннего сгорания, так и с водородными топливными элементами.

Воздухомобиль

Воздухомобиль — автомобиль, использующий для движения сжатый воздух. Пневматические автомобили используют модифицированный вариант обычного четырехтактного мотора. Пневматические двигатели также позволяют использовать преимущества электродвигателей — системы рекуперативного торможения: в пневматических гибридах при торможении за счет использования двигателя в качестве воздушного компрессора, воздух сжимается и им заправляется резервуар.

Средства рекуперации и сохранения энергии

Рекуперативное торможение

Рекуперати́вное торможе́ние — организация торможения, при которой кинетическая энергия транспортного средства не рассеивается в виде тепла, как обычно, а снова используется для движения. Рекуперативное торможение широко применяется на электровозах и электропоездах, где при торможении электродвигатели начинают работать как электрогенераторы, а вырабатываемая электроэнергия передаётся через контактную сеть либо другим электровозам, либо в общую энергосистему через тяговые подстанции.

Маховик

Маховик — тяжёлый вращающийся диск, использующийся в качестве накопителя (инерционный аккумулятор) кинетической энергии. При использовании маховика механическая энергия не требует преобразования в другие виды энергии, удается избежать связанных с такими преобразованиями потерь. С другой стороны, маховик достаточно быстро теряет энергию из-за того, что его вращению препятствует сила трения.

Производство

Для борьбы с загрязнением окружающей среды в Европе разрабатываются и вводятся все более и более жесткие экологические нормы выбросов вредных веществ для автомобилей. Согласно планам комиссара ЕС по экологии Ставроса Димаса, средний показатель выброса углекислого газа к 2012 году должен быть снижен с нынешних 163 до 120 граммов на километр. [1]

Над созданием экологичных автомобилей работают все крупные автопроизводители — от Peugeot и Audi до Ferrari (модель Ferrari 599 Hybrid) и Rolls-Royce (модель 102EX Phantom Experimental Electric). Показательно, что даже компании из Китая, где пока мало кого волнует охрана окружающей среды, начинают инвестировать колоссальные средства в создание и развитие линеек «зеленых» авто. И это вполне оправдано, поскольку сегодня ключом к основным мировым рынкам наряду с качеством, безопасностью и доступными ценами, становится «экологичность» автомобилей. [2]

Автопроизводители соревнуются между собой как в стремлении максимально экономить невозобновляемые энергоресурсы, так и в сведении к минимуму негативного воздействия на окружающую среду. И если раньше никто не продвигался дальше концептов, то сейчас компании переходят от заявлений и экспериментальных образцов к массовому внедрению своих разработок.

Продвижение

«Альтернативный» автомобильный сектор растет медленно, но зато уверенными темпами. Спрос на экологические автомобили сформировался еще до нынешнего кризиса и не угас, несмотря на продолжительное снижение цен на нефть. Сегодня, в свете борьбы с глобальным потеплением и с учетом реализации планов по уменьшению зависимости от традиционных невозобновляемых энергоносителей, правительства многих стран с помощью монетарных и немонетарных инструментов мотивируют своих граждан покупать именно «зеленые» автомобили. Однако пока такие автомобили слишком дороги и неудобны для повседневного использования, поскольку еще не создана вся необходимая инфраструктура (станции для заправки биотопливом и для быстрой подзарядки аккумуляторов электромобилей, сервисные центры и тд.).

В целом, что касается стимулирования продаж «зеленых» автомобилей, то здесь можно выделить три базовых направления. [3]

Инициативы производителей и продавцов

Такие инициативы заключаются в реализации лизинговых программ (лизинг либо всего автомобиля, либо наиболее дорогостоящих элементов — например, батарей или «домашних» стационарных заправочных/зарядных комплексов), содействии в утилизации вышедших из строя элементов (батарей, электромоторов), предоставлении бесплатной консультационной и технической поддержки.

Инициативы государства (правительство, местные власти)

Государство создает некий «компенсационный пакет», который, в свою очередь, можно разделить на две части — монетарные и немонетарные стимулы. К монетарным стимулам относятся: налоговый кредит, гранты (государственные бонусные выплаты покупателям гибридов или автомобилей, которые используют альтернативные виды топлива), освобождение от уплаты налога при регистрации нового автомобиля, а также дорожного сбора. К немонетарным стимулам можно отнести: бесплатная парковка, бесплатный проезд по платным дорогам, свободное использование специальных зон (дорожных полос для автобусов или спецтранспорта).

Инициативы компаний

Рейтинги экологичности

Список наиболее экологичных и экономичных моделей автомобилей ежегодно публикует Немецкий Транспортный Клуб Verkehrsclub Deutschland (VCD). В 2009 году большинство мест в рейтинге заняли малолитражные автомобили — 45, среди которых лидирует Toyota Aygo.

На втором и третьем местах — Citroen C1 и Peugeot 107. В компактном классе победила Skoda Fabia 1.2, далее — Honda Civic Hybrid и Mercedes-Benz A 160. [4]

Критика

Существующие на данный момент «альтернативные» технологии несовершенны. «Зеленые» автомобили далеко не всегда оправдывают свое название, в отдельных случаях становясь еще большим «загрязнителем» окружающей среды, чем стандартные бензиновые аналоги. Ведь для производства самого автомобиля (всех узлов и агрегатов) и «альтернативной» энергии, за счет которой он работает, как правило, используют традиционные технологические/производственные цепочки и невозобновляемые энергоресурсы. [3] [5]

Источник

Топ-10 экологичных машин на российском рынке

Россиянам пора задуматься о выборе экологичных транспортных средств, ведь в правительстве давно обсуждается дорожная карта по введению в городах «чистых» зон с запретом въезда автомобилей ниже уровня Евро-3 или Евро-4. И тогда туда не смогут проехать Ford Focus первого поколения, старые Kia Rio и Hyundai Accent с моторами Евро-2.

Онлайн-агрегатор по покупке новых автомобилей Autospot.ru собрал топ-10 «эко-френдли» машин с бензиновыми и дизельными двигателями, которые можно купить в России прямо сейчас.

10. Smart Fortwo III Passion

Тип двигателя: бензиновый. Мощность: 90 л.с. Расход топлива (на 100 км): 4,5 — общий/5.6 — город/3,8 — трасса.

Динамичная и юркая машинка с повышенным уровнем комфорта и вспомогательными системами, разработанными экспертами Mercedes-Benz. Она может развивать скорость до 151 км/ч. Однако любителям минимализма нужно поторопиться с покупкой — после 2020 года немецкий бренд планирует выпускать только электромобили.

9. Mitsubishi Pajero Sport Invite

Тип двигателя: дизельный. Мощность: 181 л.с. Расход топлива: 7,4 — общий/8,7 — город/6,7 — трасса.

Внедорожник разгоняется до 100 км/ч за 11,4 секунды, отличается маневренностью движения, безопасной комплектацией и комфортным салоном. На моделях последнего поколения, по заверениям представителей Mitsubishi, установлены дизельные моторы, соответствующие всем нормам экологичности.

8. Volkswagen Caddy Trendline

Тип двигателя: дизельный. Мощность: 140 л.с. Расход топлива: 6,3 — общий/7,6, город/5,5 трасса.

Дизельный двигатель под капотом модели отличается большой экономичностью: четверти бака может хватить на путь за город туда-обратно без дополнительной заправки.

Тип двигателя: дизельный. Мощность: 326 л.с. Расход топлива: 6.5 — общий/7.4 — город/6.1 трасса.

Это одна из комплектаций BMW X3, двигатель которой соответствует экологическому стандарту Евро-6.

6. Skoda Kodiaq Style Plus

Тип двигателя: дизельный. Мощность: 150 л.с. Расход топлива: 5.6 — общий/6.7 — город/5.1 трасса.

Одна из самых популярных в России моделей с двигателем Евро-6.

Тип двигателя: бензиновый. Мощность: 150 л.с. Расход топлива: 5.9 — общий/6.9 — город/5.3 — трасса

Стандартная переднеприводная версия оснащена бензиновым мотором по стандарту Евро-6, обеспечивающим отличную динамику при экономичном расходе топлива.

4. Land Rover Discovery Sport

Тип двигателя: дизельный. Мощность: 150 л.с. Расход топлива: 5.5 — общий/6.4 — город/5 — трасса.

Согласно программе AirIndex за 2019 год дизельный двигатель Land Rover является самым экологичным в Европе и соответствуют стандарту Евро-6.

3. Mercedes-Benz E-Class All-Terrain

Тип двигателя: дизельный. Мощность: 194 л.с. Расход топлива: 5.3 — общий/5.6 — город/5.1- трасса.

Этот автомобиль отлично вписывается в городскую среду и подходит для длинных путешествий, ведь дизельное топливо помимо небольшого расхода имеет и еще один важный плюс — в Европе литр стоит примерно на 30 евроцентов дешевле (около 20 рублей экономии на один литр). Экологично и выгодно.

2. Jaguar XE R-Dynamic S

Тип двигателя: дизельный. Мощность: 180 л.с. Расход топлива: 4,2 — общий/5,1- город/3,7 — трасса.

Компания Jaguar производит новые дизельные и бензиновые двигатели с минимальным выбросом CO₂ и повышенной топливной экономичностью.

1. Porsche Cayenne Turbo S E-Hybrid

Тип двигателя: гибридный. Мощность: 680 л.с. Расход топлива: 3.9 — общий/5.9 — город/5 трасса.

Модель ускоряется до 100 км/ч за 3,8 секунды и способна развивать максимальную скорость 295 км/ч. При этом впечатляющие динамические характеристики сочетаются с высоким уровнем экономичности: автомобиль может проезжать до 40 км с нулевым уровнем локальных вредных выбросов.

Источник

Всё про водородный автомобиль: что это такое, принцип работы, как устроен, цена, чем заправляют, список водородных авто, фото

Водородный автомобиль считается самым экологичным транспортом наряду с электрокарами. Заправка авто на водородном топливе занимает считанные минуты, а «горючего» хватит на 400 км и более. А баллон водорода после использования оставляет после себя полведра чистой воды.

Почему же автомобильные концерны неохотно переходят на этот альтернативный источник энергии? Вопрос в стоимости и производстве этого газа.

В статье расскажу что это такое — водородный автомобиль, принцип работы и устройство, что такое водородный двигатель, плюсы и минусы авто на водороде, список моделей, ждёт ли будущее эта технология. Обещаю, будет интересно!

Немного истории

Впервые двигатель внутреннего сгорания придумал Франсуа Исаак де Риваз в 1806 г. Этот изобретатель извлёк чистый водород при помощи такой технологии, как электролиз воды. Он изобрёл поршневой двигатель, который назвали в его честь — машина де Риваза. Через пару лет изобретатель сконструировал передвижное устройство с настоящим водородным двигателем. Таким образом, первый водородный автомобиль появился гораздо раньше, чем думают многие.

А самые первые водородные топливные элементы создал в 1863 году английский учёный Вильям Гроув. При помощи опыта он выявил, что при разложении воды на кислород и водород высвобождается энергия. В дальнейшем он создал водородные ячейки, которые стали называть Fuel Cell. Их можно было объединить для получения необходимого количества энергии для автомобиля.

Во время блокады Ленинграда был высокий дефицит бензина, а вот водорода было немало. Техник Б. Шелищ предложил вместо стандартного топлива применять смесь воздуха и водорода для двигателей. Таким образом, в городе работало на водороде более 500 автомобилей ГАЗ-АА.

Первый водородный автомобиль на топливных ячейках создала компания General Motors в 1966, и назывался он GM Electrovan. Гораздо позже, в 1980-х годах, одновременно во многих развитых странах (Япония, США, Канада, Германия и СССР) запустили эксперимент по созданию автомобилей, которые использовали в качестве топлива водород, а также его смеси с бензином и природным газом.

После этих экспериментов в 2000-х годах крупные автоконцерны стали разрабатывать коммерческие автомобили на водородном двигателе. Самым продвинутым и популярным автомобилем стал Toyota Mirai, в котором находится многоячеистый топливный генератор.

На данный момент создание автомобиля на водородном топливе – это дорогое удовольствие, поэтому многие производители ищут способы для снижения этих расходов.

А что значит водородное топливо на самом деле?

Что такое водородное топливо?

Водородное топливо поставляется на заправки в газообразном или жидком состоянии. Водород в этом виде уменьшается в объёме более чем в 800 раз. Примерное время одной заправки составляет не более 3-5 минут. Для сравнения – заправка бензином занимает примерно то же самое время.

На чём ездит водородный автомобиль? На водороде – экологически чистом источнике энергии.

Водород для топлива добывают следующими способами:

В чём преимущество этого альтернативного источника энергии?

Автомобиль на водороде не оставляет так называемого «углеродного следа», который загрязняет окружающую среду. Например, Toyota Mirai за 100 км пробега выделяет 5 л воды и больше ничего, никаких выбросов в атмосферу. Но, к сожалению, на Земле слишком не существует месторождений чистого водорода, а вот нефти и газа – хоть отбавляй. Зато водорода полным-полно в атмосфере, но в виде соединений, которые надо разрушить, чтобы извлечь желанный элемент. А для этого надо затратить немалую энергию, по сравнению с той, которую мы получим при прямом расходовании водорода.

Плюсы и минусы водородной установки для автомобиля

Расскажу про плюсы и минусы топлива, которым заправляют водородный автомобиль.

Недостатки водородного топлива:

Плюсы водородного топлива:

Опасен ли водород для человека?

Водород очень летуч, а также это легковоспламеняющийся газ, который хранить и перевозить следует предельно аккуратно. Сгорает он тоже довольно быстро. Например, газ в дирижабле «Гинденбург» полностью сгорел за полминуты, поэтому погибло только треть пассажиров.

Когда на дорогах появится большое количество водородных автомобилей, то надо будет ввести новые меры безопасности. Ведь при пробитии бака с водородом и наличием искр рядом газ может загореться. Поэтому в водородных автомобилях баки делают очень прочные, которые даже могут выдержать выстрел из крупнокалиберного пистолета. Поэтому при соблюдении правил безопасности, авто на водороде не опаснее бензиновых и дизельных моделей.

Чем водородные авто лучше электромобилей?

Этот вопрос не совсем правильный, поскольку автомобили на водородных ячейках и электробатарее считаются электромобилями. Всё зависит от того, чем заправляют машину – водородом или электричеством.

Водород в автомобиле применяют в двух вариантах: сжигание топлива в цилиндрах или подзарядка топливных элементов.

Главное отличие водородных топливных ячеек от батарей в том, что они служат очень много лет и не нуждаются в обслуживании. А батарея в электромобиле выходит из строя уже через 5 лет.

На холоде водородное транспортное средство включится без проблем, а аккумулятор электрического авто может полностью потерять заряд. Стоимость электрокаров дешевле, чем водородного: Toyota Mirai стоит 57 тыс. долл., а Tesla – от 45 тыс. долл. Водородные машины заправляются за считанные минуты, а электрокары – пару часов.

Теперь перейдём к устройству и принципу работы водородного авто, как он обеспечивает работу двигателя?

Как работает водородный автомобиль

Расскажу про то, как устроен автомобиль на примере популярной модели Toyota Mirai.

Не так давно, в 2013 году Тойота представила миру первый в мире серийный водородный автомобиль Mirai, который сам вырабатывает для себя электричество. В нём находится электрический двигатель, который имеет мощность 154 л. с. В Mirai находятся 370 топливных элементов, постоянный ток которых преобразуется в переменный, а напряжение при этом повышается до 650 В. Максимальная скорость Toyota Mirai 175 км/ч. Дополнительный аккумулятор собирает лишнюю энергию, который может при необходимости обеспечить питание небольшого дома. Запас хода этого автомобиля 500 км, а по факту – примерно 350 км. Для сравнения — электрокар Tesla Model S может пройти на одном заряде целых 540 км, но, к сожалению, зарядка занимает целых 1,5 часа.

А как работает топливный элемент, простыми словами? Автомобиль заправляется водородом. Он смешивается с платиновым катализатором и кислородом в электрохимической системе. В результате этой реакции вырабатывается электрический ток, который питает двигатель и аккумуляторную батарею. В результате реакции образуется вода или пар.

А какое устройство и принцип работы водородного двигателя? Для работы применяют роторные ДВС, потому что стандартные поршневые двигатели быстро выходят из строя из-за влияния водорода на смазку и детали ДВС. Из-за высокой разницы между бензином и водородом перевести обычный двигатель непросто, особенно если это делать своими руками. Водород при горении вызывает перегрев клапанов, масла, поршней. Если нагрузку сделать очень высокую, то возникает детонация.

Решили эту задачу заменой чистого водорода на его смесь с бензином. Подача газа уменьшается при повышении крутящего момента, чтобы предотвратить перегрев деталей силового агрегата. Это применяется в таких моделях, как Mazda RX-8 Hydrogen RE и BMW Hydrogen 7, который был выпущен всего в 100 экземплярах. Здесь переключение между 2 типами топлива происходит автоматически. Но, несмотря на успешность эксперимента, всё равно имелись проблемы: сильно падала мощность авто, запаса водорода хватало всего на 200 км, а также из-за наличия бензина автомобиль не был признан экологически чистым.

Зачем в водородных автомобилях платина? Этот дорогой металл использовался в качестве катализатора, цена которого очень высока, что не может не отражаться на стоимости автомобиля. Хотя американские учёные уже создали катализатор на основе углеродных трубок, который стоит в 650 дешевле платины.

Таким образом, механизм работы водородного автомобиля похож на работу электромобилей. Всё дело только в источнике энергии.

Где заправляют водородные автомобили?

К сожалению, заправочных водородных станций в мире совсем мало. В 2018 г. их около 300, половина которых находится в Северной Америке, а другие – в Японии, Германии и Китае.

Кроме этого, существуют домашние и мобильные заправки. Они могут производить около тонны чистого водорода в год. Этого вполне хватит для заправки нескольких автомобилей в день. Топливо производится при помощи гидролиза воды, установку запускают только ночью, чтобы не нагружать электрическую сеть.

Автозаправки бывают 3 типов:

Заправка состоит из компрессора, диспенсера, системы очистки, электрического лизёра, система хранения водорода. Топливо может производиться как при помощи электролиза воды, так и с помощью паровой конверсии метана.

Для того, чтобы заменить большую сеть бензиновых заправок на водородные, понадобится примерно 1,5 трлн. долларов. А стоимость одной водородной станции обойдётся в 2-3 млн. долл., но окупаемость её быстрее, чем для электрической станции из-за быстрой зарядки.

Список автомобилей на водородном топливе

Существует ли автомобиль на водородном топливе? Да, причём их количество не такое уж и малое. Расскажу про самые популярные модели.

Honda Clarity

Автомобиль продавали в Японии и Калифорнии до 2014 года. Запас хода около 600 км, что больше, чем у любого электрокара. Заправляется Honda Clarity за считанные минуты.

Затем автоконцерн Honda выпустил конкурента Toyota Mirai, цена которого 72 тыс. долл. под названием Clarity Fuel Cell. На полной заправке можно было проехать до 700 км. Мотор имеет мощность 174 л.с. Автомобиль 5-местный.

Toyota Mirai

Это японский автомобиль, который создали после несколько десятков лет разработок. Автомобиль сначала выпустили для японского рынка, а затем и для американского.

Запас хода автомобиля на одной заправке 502 км, максимальная скорость – 178 км/ч., мощность – 153 л.с. В авто встроена система, которая видит препятствия и автоматически включает тормоз. В машине есть сенсорные экраны, при помощи которых осуществляется управление навигацией и микроклиматом.

Ford Airstream

Это гибридный автомобиль с электрическим мотором и водородными ячейками. Поэтому кроме водорода автомобиль может применять для движения аккумуляторы, которые подзаряжаются от водородных элементов.

На аккумуляторе Ford Airstream может проехать около 40 км (это половина заряда), а затем активируется водородное топливо. Запас хода чуть более 450 км, а максимальная скорость — 135 км/ч.

Mercedes-Benz GLC F-CELL

Это первый серийный автомобиль, который сочетает в себе аккумулятор и водородные топливные ячейки. На электричестве он может проехать 50 км, а на водороде – около 430 км. Отмечу, что аккумулятор можно зарядить от обычной электрической розетки.

Автомобиль можно использовать как в качестве электрокара на небольшие расстояния, так и в качестве водородного авто для длительных поездок.

Pininfarina H2 Speed

Это итальянский автомобиль, который способен разгоняться до 100 км/ч всего за 3,4 секунд. Максимально автомобиль может разгоняться до 299 км/ч. Запасы чистого водорода в баке – чуть более 6 кг. Кроме этого Pininfarina имеет мощный аккумулятор и электромоторы. Цена этого продвинутого автомобиля составляет 2,5 млн. долл.

BMW Hydrogen 7

Авто создано на базе стандартной BMW 7. Он работает как на бензине, так и на жидком водороде. В BMW Hydrogen 7 имеется бензиновый бак на 74 литра и большой водородный баллон весом целых 8 кг. Таким образом, максимальный запас хода в этой машине 780 км.

Автомобиль автоматически переключается между двумя типами топлива. Мощность двигателя на водороде – 228 л.с., а на бензине – больше на 32 л.с. Максимальная скорость 229 км/ч, разгон до 100 км/ч осуществляется чуть меньше, чем за 10 секунд.

Hyundai Nexo

Этот автомобильный концерн также стал одним из первых производить серийные водородные автомобили. Мощность двигателя Hyundai Nexo составляет 161 л.с., запас хода – 600 км. Разгоняется авто до 100 км/ч за 10 секунд. Цена автомобиля от 70 тыс. долл.

Grove Obsidian

Это водородный китайский автомобиль нового поколения, у которого запас хода составляет впечатляющие 1000 км. Он экономно расходует топливо за счёт облегчённого корпуса из углеродного материала и невысокому аэродинамическому сопротивлению. Заправка бака происходит всего за 3 минуты, а сам топливный бак очень прочен. А если бак будет повреждён, то водород из него вытечет в жидком виде и сгорит менее чем за 2 минуты.

Серийно автомобили станут выпускать с 2020 года, а к 2030 планируется создать 1 миллион экземпляров.

Другие авто

Есть ли будущее у автомобилей на водородном топливе

В настоящее время имеется множество препятствий для того, чтобы перевести большую часть автомобилей на водородное топливо:

Высокая цена водорода. Примерная цена 9 долларов на 100 км пробега. Гибридный автомобиль (Toyota Prius) проедет те же сто км за 2,8 долларов, а Tesla Model S – за 3 бакса. А снижение цены на водород до уровня цен на бензин не прогнозируют даже сами производители автомобилей. Поэтому здесь не получится никакой экономии как при покупке транспорта, так и при заправках.

Производство водорода — вредно для экологии. Сейчас водород производится при помощи паровой конверсии метана, либо частичного окисления. После производства чистого водорода в атмосферу оксид углерода (углекислый газ, CO₂), против которого борются многие страны при помощи альтернативных источников энергии для автомобилей. Поэтому здесь получается замкнутый круг.

Отсутствие развития водородных заправок. Для открытия средней водородной заправочной станции требуется не очень большие средства. Все станции можно пересчитать по пальцам, поэтому на водородном автомобиле далеко не уедешь. Придётся осуществлять поездки только в тех местах, где имеются эти самые водородные станции.

Высокая цена на водородные автомобили. Цена на Toyota Mirai на данный момент составляет от 58 тыс. долларов, а на самом деле его продают почти по себестоимости. Из-за таких цен многие не спешат с покупкой таких автомобилей.

Отсутствие преимуществ перед электрокарами. Запас хода, цена заправки, безопасность, мощность и разгон – везде выигрывают электрические автомобили по сравнению с водородными машинами. Единственный плюс у водородных авто – это очень быстрая заправка – 3-5 минут, тогда как электромобили заправляются за 30 минут и более. В любом случае можно в электрокарах можно быстро поменять батарею и через пару минут ехать на «полном баке». Да и когда изобретут более быстрый метод заправок электрических автомобилей, то водородные авто отойдут на 2 план.

Для чего тогда автоконцерны производят и разрабатывают автомобили? Во-первых, это вложение, вдруг через несколько лет именно эта технология окажется наиболее перспективной. Во-вторых, между фирмами идёт соперничество. В-третьих, в некоторых штатах законодательство так поменялось, что сделать водородное авто в 5 раз выгоднее, чем электрокар, плюс государство даёт постоянные гранты и вливания на развитие заправок. Если появится большое количество заводов по производству водорода, то цена автомобилей и водорода будет более интересная.

Видео: Автогиганты бьют по ТЕСЛА: ВОДОРОДНЫЕ автомобили будущего!

Водородный автомобиль – это авто будущего, к переходу на которые могут перейти в недалёком будущем. Сейчас самый популярный авто на водороде – это Toyota Mirai, стоимость которого сравнима с ценой электрокаров. Обеспечивается работа автомобилей при помощи специальных топливных ячеек или элементов, число которых достигает несколько сотен.

Если бы цена на газ была меньше, а заправок было бы больше, то авто с водородными двигателями получили бы не меньшую популярность, чем электромобили. Посмотрим, что покажет будущее.

Источник