Топливные элементы — ключ к будущим мобильным путешествиям

Bosch делает первый шаг в этом направлении, разрабатывая технологию трансмиссии на топливных элементах для грузовиков и планируя начать массовое производство в период с 2022 по 2023 год. После успешного использования топливных элементов в грузовиках Bosch расширит их применение в легковых автомобилях. Это, несомненно, сделает их неотъемлемой частью будущих силовых агрегатов.
Почему топливные элементы и водородная энергия являются ключевыми элементами будущих мобильных путешествий? Это основано в первую очередь на следующем:


1)Перспективы применения
Водород имеет высокую плотность энергии. 
Энергетическая ценность одного килограмма водорода эквивалентна 3,3 литра дизельного топлива. Легковые автомобили потребляют около 1 кг водорода на 100 км, а тяжелые грузовики, перевозящие 40 тонн, потребляют около 7 кг на 100 км. 
Как дизельное топливо и бензин, пустой водородный бак можно заполнить всего за несколько минут, чтобы автомобиль продолжал работать. Д-р Гакштеттер заключил: «Топливные элементы — лучший выбор для дальнемагистральных и большегрузных транспортных средств каждый день». В рамках проекта H2Haul, финансируемого ЕС, Bosch работает с другими компаниями над созданием и вводом в эксплуатацию небольшого парка грузовиков на топливных элементах. В дополнение к мобильным путешествиям Bosch использует технологию твердооксидных топливных элементов для разработки реакторов на топливных элементах для стационарных применений. Одним из предполагаемых применений является создание небольших распределенных электростанций в городах, центров обработки данных и станций зарядки электромобилей. Чтобы достичь целей парижских мероприятий по борьбе с изменением климата, поезда, самолеты и корабли также нуждаются в водороде для обеспечения энергией, в дополнение к пассажирским и коммерческим автомобилям. Тем временем энергетика и сталелитейная промышленность планируют использовать водород.

2) эффективность

Одним из факторов, определяющих экологичность и рентабельность трансмиссии, является эффективность. По сравнению с автомобилями с двигателем внутреннего сгорания, автомобили на топливных элементах имеют на 25% более высокую эффективность преобразования энергии. Использование рекуперации энергии торможения еще больше увеличит эту долю. Аккумуляторные электромобили становятся более эффективными за счет накопления электроэнергии непосредственно в автомобиле и использования ее для обеспечения энергии. Однако производство и спрос на энергию не всегда совпадают во времени и пространстве. Например, энергия, производимая ветряными и солнечными электростанциями, часто превращается в отходы из-за отсутствия приложений и трудностей с хранением. В этом отношении водородная энергетика имеет уникальное преимущество: это сложное в использовании электричество можно использовать для распределенного производства водорода, водород можно гибко хранить и легко транспортировать.

3) Затраты

С расширением мощностей и снижением стоимости производства возобновляемой энергии стоимость водородной энергии будет значительно снижена. Международный комитет по водородной энергетике (The Hydrogen Council), состоящий из более чем 90 международных компаний, прогнозирует, что стоимость применения водородной энергии во многих областях снизится вдвое в течение следующего десятилетия, что сделает ее более конкурентоспособной. В настоящее время Bosch работает над Powercell со стартапами для разработки основных компонентов — реакторов для топливных элементов и подготовки к будущему массовому производству. Обе стороны стремятся к достижению недорогих, высокопроизводительных решений. Гакштеттер сказал: «В среднесрочной перспективе автомобили на топливных элементах не будут дороже, чем автомобили с традиционными силовыми установками».
Безопасность
Газообразный водород безопаснее в транспортных средствах, чем в транспортных средствах, работающих на топливе, или в электромобилях с батарейным питанием. Резервуары для хранения водорода не увеличивают риск взрыва. Действительно, когда водород соединяется с кислородом и смесь превышает определенную пропорцию, она может взорваться. Но водород в 14 раз легче воздуха, поэтому он летуч. Например, газообразный водород из резервуара для хранения водорода в автомобиле поднимается быстрее, чем вступает в реакцию с окружающим кислородом. В 2003 году во время огневого испытания автомобиля на топливных элементах произошел внезапный пожар, но он быстро погас. Автомобиль почти не пострадал.

4) Время
 Производство водорода – многократно проверенный и технически простой процесс. Это означает, что он может быстро увеличить производство для удовлетворения растущего спроса. Кроме того, топливные элементы достигли технологической зрелости, необходимой для их коммерциализации и широкого использования. По данным Международной комиссии по водородной энергетике, водородная экономика будет иметь конкурентное преимущество в течение следующего десятилетия при наличии достаточных промышленных инвестиций и государственной поддержки. «Сейчас самое время заняться водородной экономикой». Добавлен Gackstatter.