Проблемы освоения топливных элементов

Проблемы освоения топливных элементов

Концерн Daimler планирует начать массовое производство автомобилей на топливных элементах не позже, чем через 5 лет. По мнению директора по развитию систем топливных элементов на Daimler, к 2015 году технология их производства будет отработана и, в принципе, можно будет начинать выпускать достаточно недорогие автомобили на топливных элементах (fuel cell), сравнимые по цене с конкурентами.

В рамках борьбы автопроизводителей за снижение зависимости от ископаемого топлива, освоение топливных элементов, в которых электрический ток вырабатывается путем химической реакции между водородом и кислородом, является одним из перспективных направлений. Самое главное здесь то, что продуктом этой реакции является вода и ничего больше.

Над автомобилями, работающими на водороде, в том числе на водородных топливных элементах, заняты буквально все мировые лидеры: Daimler, BMW, Honda, Toyota, General Motors и другие.

Daimler показал свой первый автомобиль на топливных элементах еще в 1994 году. Он назывался NECARI (New Electric Car I). Daimler испытал примерно 100 таких автомобилей на топливных элементах, суммарный пробег которых составил 3,6 млн. км. Автомобили испытывались практически по всему миру.

Концерн Daimler планирует начать массовое производство своих «fuel cell cars» в ближайшие 2-3 года. Подобно концерну Daimler, южно-корейский гигант Hyundai Motor планирует начать массовое производство автомобилей на топливных элементах в те же сроки.

Еще в конце 2007 года General Motors испытал технологию производства топливных элементов на 100 автомобилях Chevrolet Aquinox (SUV), где
в качестве топлива использовался водород. GM надеется в перспективе иметь силовую установку этого типа, готовую к массовому производству.

Освоение топливных элементов в качестве источника энергии для автомобилей в США началось еще в 60-х годах прошлого века, уже тогда были построены ходовые образцы, для размещения топливных элементов в которых пришлось использовать легкие автофургоны.

В 1990 году Daimler предсказывал начало массового производства «fuel cell cars» в 2005 году. Однако этого не случилось, так как инженеры, занимающиеся этой проблемой, недооценили сложности переноса космической технологии в массовое автомобильное производство. Довольно сложно соединить электрохимию топливных элементов и автомобильные традиции. Это стало совершенно новой задачей. Автомобильные инженеры не были готовы к особенностям электрохимических систем.

И сейчас еще требуется время, чтобы поставить эту технологию «на колеса».

Официальные лица от таких авторитетов, как Daimler, Volkswagen, Opel/Vauxhall и Magna Steyer согласны, что технология производства топливных элементов должна быть дешевле и, самое главное, должна быть создана соответствующая инфраструктура для заправки автотранспорта водородом.

Еще не создав массового производства топливных элементов, некоторые компании уже думают о повышении их эффективности.

В частности, Toyota заявила, что ей удалось повысить эффективность своих экспериментальных автомобилей последнего поколения на топливных элементах.

Новая технология была успешно испытана во время пробега Осака-Токио на одном баке, заполненном 6 кг сжатого
водорода. Его хватило на 560 км пробега по шоссе, и еще примерно 1/3 бака осталась неиспользованной. Этот результат показывает на 25 % меньший расход водорода в сравнении с предыдущей серией испытываемых автомобилей.

Улучшение экономичности достигнуто, в основном, за счет повышения вдвое давления водорода в топливных баках, а также улучшенной системы управления подачи топлива. Давление водорода в топливном баке было увеличено с 35 до 70 мегапаскалей.

Автомобили с кодовым названием FCHV проделали испытательный пробег с включенными
кондиционерами и со средней скоростью около 80 км/час. Подсчеты показали, что при израсходовании всего запаса топлива в баке, пробег мог бы составить 880 км.

Автомобили были снабжены двумя источниками энергии -водородными топливными элементами и никель-металли-ческими батареями. Топливный элемент подает ток непосредственно на ходовые электродвигатели и подзаряжает батареи, которые тоже могут независимо питать электродвигатели.

Как и на гибридных моделях Toyota, батареи подзаряжаются так же за счет регенерации энергии торможения.


Дельные советы автомобилистам
Aston Martin 150 лет
RAC ралли наших дней