Транспорт на топливном элементе / водородном топливе

Транспортные средства, работающие на водородном топливе (fuel cell vehicle — FCV или fuel cell electric vehicle — FCEV), снабжены специальным устройством, которое заправляется сжатым водородом. Водородный топливный элемент содержит пластины, покрытые катализатором, который запускает химическую реакцию по соединению водорода и кислорода из воздуха с образованием электричества для работы двигателя и водяного пара. Помимо использования специфической экзотермической реакции для выработки энергии, автомобили на водородном двигателе устроены аналогично электромобилям на литий-ионном аккумуляторе.

Основными преимуществами водородного элемента по сравнению с литий-ионной батареей являются сравнительно небольшой вес, более высокая экологичность (при производстве аккумуляторов используются токсичные вещества, так же как и при дальнейшей их утилизации) и широкая доступность топлива (водород — самый распространенный элемент во вселенной, его можно извлекать из массы разнообразных источников). Время заправки топливного резервуара такого транспортного средства сопоставимо со временем заправки бензинового двигателя, что значительно меньше любых предложений по зарядке электрического аккумулятора, доступных на данный момент. Дальность перемещения на одной заправку также в несколько раз выше, чем у современных электромобилей.

К категории автомобилей, работающих на топливном элементе, относятся доступные на рынке модели Chevrolet Equinox, Toyota Mirai и Honda Clarity FCX.

Под данным аналитического агентства Bloomberg, по состоянию на конец 2017 года уже практически все компании, которые поддерживали развитие технологии водородного топлива, в том числе Honda Motor, Hyundai Motor и Audi, переориентировали свои стратегии в сторону электромобилей. Это связано с тем, что инвестиции в распространение зарядных станций водородного топлива крайне невелики, в том время как количество зарядных станций для электромобилей растет стремительными темпами одновременно со все более высокой производительностью и дальностью перемещения на одной подзарядке самих транспортных средств. Так, в Китае количество электрических зарядных станций для автомобилей удвоилось за год до 215 тыс штук, а водородных зарядных станций по-прежнему не более пяти.

Toyota Motor Corporation остается единственным крупнейшим мировым автопроизводителем, который по-прежнему делает ставку на автомобили на водородном топливе. Компания представила свой первый автомобиль на водородном двигателе, предназначенный для массового производства, Toyota Mirai, в 2013 году, однако продажи этой модели до сих пор не превысили 5000 штук, что на несколько порядков меньше, чем количество проданных электромобилей флагманской модели Nissan Leaf одного из основным конкурентов Toyota, составившее около 300 тыс штук.

Американский предприниматель Илон Маск, основатель компании Tesla, еще в 2014 году отзывался с пренебрежением о будущем водородных технологий в связи с высокой стоимостью, сложностью производства, хранения и транспортировки водорода.

История создания автомобилей на водородном топливе

Первый в истории автомобиль, работающий на водородном топливном элементе, был сконструирован американской компанией General Motors в 1966 году. Для этого была использована технология, разработанная специально для космической программы. Однако, разработка этой технологии для использования в обычных транспортных средствах так и не сдвинулась с мертвой точки до 1990-х годов. В последние годы экспериментальные автомобили на водородном двигателе были построены рядом компаний, в том числе General Motors и Honda.

В 1992 году свои разработки в области производства электроэнергии из водорода и получения водорода начала компания Toyota. В 2002 году она начала продажи ограниченной серии автомобилей на водородном топливном элементе Toyota FCHV в Японии и США.

В 2007 году компания General Motors (GM) начала реальное тестирование более 100 специально выпущенных Chevrolet Equinox на водородном двигателе, в рамках которого машины передавались на три месяца обычным пользователям. За несколько лет испытаний пилотные автомобили наездили много миллионов миль.

В 2009 году компания Honda выпустила небольшой серией модель Clarity FCX на топливном элементе и за пять лет произвела несколько сотен таких автомобилей.

В 2013 году GM и Honda приняли решение объединить свои усилия по разработке и коммерческому продвижению этой технологии, с целью выпустить более доступный автомобиль на топливном элементе к 2020 году.