Водородные топливные элементы на транспорте не смогут конкурировать с транспортными средствами на аккумуляторах

Сейчас ведётся много дискуссий, и проводятся исследования по поводу того, сыграет ли водород важную роль в будущем экологически чистого транспорта. Есть немало экспертов, которые считают, что водород является простым средством для «зеленой стирки» нефтяных компаний. То есть, просто используется в качестве способа представить свои продукты в виде экологически чистых и избежать различных штрафов и вычетов. По мере развития технологий становится понятно, что аккумуляторы и транспортные средства на них превосходят водородные топливные элементы. По крайней мере, в большинстве сегментов.

Один из авторов исследования из Фраунгоферовского института системных и инновационных исследований (ISI), Патрик Плетц, говорит, что водородные топливные элементы будут играть ключевую роль в декарбонизации промышленности, судоходства и производстве синтетического авиационного топлива. Однако в сфере автомобильного транспорта, по его мнению, не следует ждать, пока эта технология наверстает упущенное. Даже в сфере тяжёлого грузового транспорта и пассажирских автобусов следует ориентироваться на аккумуляторы, говорит Плетц.

Плетц приводит данные, согласно которым в начале 2021 года на дорогах было примерно 25000 автомобилей на водородных топливных элементах (FCEV). При этом для покупки были доступны только две модели: Toyota Mirai и Hyundai Nexo. На тот момент по всему миру было примерно 540 заправочных станций для водородных элементов. По его же данным, на начало 2022 года в мире насчитывается 15 млн электромобилей на аккумуляторах и гибридных автомобилей, которые заряжаются от сети. И сейчас по всему миру в продаже доступно примерно 350 таких моделей.

Постоянно появляющиеся новые технологические разработки устраняют основные недостатки электромобилей на аккумуляторах. Поэтому преимущества FCEV в виде большего запаса хода и меньшего времени заправки уже не являются их преимуществами. Эти плюсы были актуальны тогда, когда серийные электромобили имели захвата запас хода менее 150 км и их аккумуляторы заряжались по нескольку часов. Тогда транспортные средства на водородных топливных элементах могли существовать в сегменте «дальнобойных» электромобилей. В настоящее время серийные электромобили выпускаются с запасом хода до 400 км. Появились новейшие платформы с напряжением 800 вольт, которые заряжаются за 15 минут для пробега на расстояние в 200 км. Поэтому по основным показателям аккумуляторные электромобили сравнялись с FCEV.

Сейчас аккумуляторы даже обгоняют водородные топливные элементы в сфере грузовых перевозок. По данным Плетца, в эксплуатации на сегодняшний день находится 30 тысяч грузовых аккумуляторных электромобилей. Большинство из них эксплуатируется на дорогах Китая. Что касается грузовых FCEV, то они не пока лишь проходят тестовые испытания в виде прототипов от двух производителей. И ещё даже не поступили в продажу. Уже сейчас анонсировано более 150 моделей аккумуляторных электромобилей средней и большой грузоподъёмности.

Плетц считает, что текущей задачей для электромобилей на аккумуляторах является логистическая эксплуатация на большие расстояния (в среднем около 100 тысяч км) и перевозка очень тяжёлых грузов. Это подразумевает высокое энергопотребление на 1 км пути.

Некоторые производители грузовых автомобилей и компании, занимающиеся возведением зарядной инфраструктуры, объединили свои усилия и планируют к 2030 году вывести на дороги Европы около 100 тысяч грузовиков на водородных топливных элементах. Начало коммерческого производства грузовиков на топливных элементах намечено на 2027 год. Как сообщается в исследовании, на этот момент уже будут серийно выпускаться электромобили на аккумуляторах второго поколения.

Плетц поясняет, что сейчас пока ещё дальние перевозки грузов на расстояние более 500 км в сутки представляют некоторую проблему для аккумуляторных грузовых автомобилей. В соответствии с европейскими законами, требуется, чтобы водители останавливались на 45-минутный перерыв после каждых 4,5 часов вождения. За 4,5 часа тяжелый грузовик проезжает примерно 400 км. Чтобы соблюдать такой режим, требуется общедоступная инфраструктура с мощными зарядными станциями. А таких пока нет.

В исследовании также отмечается, что спецификации для нового стандарта мегаваттной системы зарядки (MCS), обеспечивающей уровень заряда до 3,75 МВт, планируется объявить к концу 2022 года. Окончательная разработка стандарта планируется на 2023 год.