Самолет, автомобиль и катамаран переводят на водород. За неделю три компании объявили о разработке транспорта на таком топливе

Что происходит

Британско-американская компания ZeroAvia совместно с авиахолдингом Alaska Air Group занимается разработкой водородной силовой установки, которой оснастят двухмоторный турбовинтовой самолет De Havilland Q400.

• Мощность установки будет составлять от двух до пяти тысяч киловатт. Самолет сможет перевозить до 76 пассажиров, а планируемая дальность полета — 800 км.
• Q400 в стандартной комплектации рассчитан на перевозку до 90 пассажиров, а дальность полета составляет около 2040 км.
• Глава ZeroAvia Валерий Мифтахов отметил, что хотя самолет на водороде уступает версии на обычном авиационном топливе, дальности полета будет достаточно для большинства рейсов авиакомпании.
• Наземные испытания водородного лайнера запланированы на следующий год, а первый полет должен состояться в 2023-м.
• Ранее ZeroAvia уже испытала шестиместный водородный самолет с силовой установкой мощностью 250 киловатт.
• Компания также разрабатывает 19-местный самолет с двумя двигателями на 600 киловатт. Он должен отправиться в первый рейс между Лондоном и Роттердамом в 2024 году.

Тенденция

Несколько крупных компаний уже выпускают автомобили и другие транспортные средства на водороде или занимаются разработками в этой области.

• В конце октября компания Land Rover объявила о намерении презентовать новый Range Rover EV на водороде в 2024 году. А уже к концу этого года производитель покажет образец водородного Land Rover Defender, испытания которого начались минувшим летом. Переход на более экологичные двигатели осуществляется в рамках стратегии Reimagine.
• Также в последних числах октября японская корпорация Toyota Motor Co. сообщила, что проводит испытания двигателя внутреннего сгорания на водороде в гоночных машинах. В будущем производитель планирует использовать такие двигатели и в других моделях авто.
• В начале ноября стало известно, что шведская компания Echandia разработала первый в мире скоростной катамаран на водороде Beluga24. Производитель уже заключил договор на поставку судов на 14 млн крон с паромной компанией Green City Ferries. Катамараны будут использовать для коммерческих перевозок в Стокгольме с осени 2022 года.

Разработками двигателей на водороде занимаются и другие компании. 

• Немецкий Daimler и шведский Volvo в марте 2020 года создали совместное предприятие по производству водородных топливных элементов под названием Cellcentric.
• Компания Siemens совместно с немецкой Deutsche Bahn планируют с 2024 года запустить в массовую эксплуатацию поезд на водородном топливе. С предложением использовать аналогичные разработки на неэлектрифицированных участках компания обратилась и к РЖД.

История вопроса

Первый автомобиль на водородных топливных элементах представила компания General Motors в 1966 году. Electrovan был оборудован резервуарами для хранения водорода и мог проехать до 193 км на одном заряде. Машина была изготовлена в единственном экземпляре и не покинула территорию завода.

• В 1979 году BMW разработала свою версию авто с водородным двигателем. Толчком к его созданию послужили нефтяные кризисы 1970-х. Автомобиль также не стал серийным.
• В 2007 году компания выпустила ограниченную серию автомобилей Hydrogen 7, которые могли работать как на бензине, так и на водороде. Машина не имела успеха на рынке: гибридная модель сжигала водород в камере сгорания, и газового баллона на 8 кг хватало всего на 200–250 км.
• Первой серийной моделью авто с водородным двигателем стала Toyota Mirai, выпущенная в 2014 году. Сегодня машины с водородными или гибридными двигателями выпускают большинство крупных производителей, в том числе Toyota, Honda, Audi, BMW, Ford и Nissan.
• В мае 2021 года водородный автомобиль Hyundai Nexo, выпускаемый с 2018-го, установил рекорд дальности хода, проехав 887,5 км без дозаправки.

Аргументы

У двигателей, работающих на водороде, есть ряд преимуществ по сравнению с двигателями внутреннего сгорания. В первую очередь следует отметить их экологичность: такой транспорт не выбрасывает в атмосферу диоксид углерода.

• Еще один плюс — высокий коэффициент полезного действия. У двигателя внутреннего сгорания КПД составляет около 35%, а у водородного — от 45%.
• Водородный автомобиль может проехать на 1 кг водорода расстояние в 2,5–3 раза больше, чем на эквивалентном ему по энергоемкости и объему галлоне (3,8 л) бензина.
• Использование водородных двигателей снижает зависимость от углеводородов, в первую очередь нефти.
• Если сравнивать их с электрокарами, то среди преимуществ можно назвать более быструю заправку.

Контраргументы

В первую очередь эксперты отмечают высокую стоимость как самого транспорта, так и топлива.

• Галлон бензина в США стоит чуть более $3, а эквивалентный ему 1 кг водорода — $8,6. Водородные батареи содержат платину — один из самых дорогих металлов в мире. Кроме того, дополнительные меры безопасности, в частности специальные системы хранения и баки из углепластика, чтобы избежать взрыва, также увеличивают стоимость.
• Для заправки водородом нужны специальные станции, которые стоят дороже, чем обычные.
• Есть вопросы и к экологичности водородных двигателей. До 95% сырья для такого топлива получают из ископаемых, при добыче выделяется углекислый газ и метан.
• Кроме того, специалисты напоминают о рисках. Для использования в двигателях водород сжимают в 850 раз, из-за чего давление газа достигает 700 атмосфер. В сочетании с высокой температурой это повышает риск самовоспламенения.