МИРОВОЙ ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА НА АВТОТРАНСПОРТЕ

С постоянным ростом популяции на планете увеличивается потребление энергии и расходы на транспорт. Это стало причиной поиска новых, экологически более чистых видов топлива для автотранспорта. Одним из возможных решений этой проблемы может быть использование водородных топливных элементов (ВТЭ) в качестве источника энергии для автомобилей. В настоящее время развитие технологий ВТЭ активно продвигается в мире. В данной работе будет рассмотрен мировой опыт применения водородного топливного элемента на автотранспорте, его преимущества и недостатки [1]. 

Преимущества использования водородных топливных элементов на автотранспорте Водород является одним из самых обильных элементов во вселенной и может быть произведен из различных источников, включая солнечную энергию и воду. Использование ВТЭ в качестве источника энергии на автотранспорте имеет ряд преимуществ перед традиционными видами топлива.

Во-первых, ВТЭ являются экологически более чистыми, чем традиционные источники энергии, такие как нефть или газ. Их использование не выделяет углекислый газ и другие вредные вещества, которые влияют на качество воздуха и окружающую среду. ВТЭ не имеют выбросов, кроме воды, что делает их более удобными для использования в городах и населенных пунктах.

Во-вторых, ВТЭ более эффективны, чем традиционные виды топлива. Они имеют более высокий КПД и потребляют меньше энергии для производства той же мощности, что делает их экономически более выгодными. Это также означает, что автомобили на ВТЭ имеют больший запас хода и меньше затрат на топливо.

Однако использование ВТЭ также имеет ряд недостатков, которые ограничивают их широкое применение в автотранспорте. Один из недостатков использования ВТЭ - это высокая стоимость производства и хранения водорода[2]. В настоящее время производство и хранение водорода требует больших затрат на энергию и инфраструктуру, что делает его дороже, чем традиционные виды топлива. Также необходима отдельная инфраструктура для хранения и заправки автомобилей на ВТЭ, что может быть сложным и затратным процессом для многих городов и стран.

Кроме того, ВТЭ имеют ограниченный запас хода и мощность в сравнении с традиционными автомобилями с ДВС. Это связано с тем, что для производства той же мощности, ВТЭ требуют большего объема топлива и могут быть менее эффективными в условиях высоких скоростей или больших нагрузок[3].

Несмотря на некоторые ограничения, ВТЭ все еще являются перспективным и экологически чистым видом топлива для автотранспорта. Многие страны активно развивают технологии ВТЭ и проводят исследования в этой области.

В США уже существуют маршруты общественного транспорта, на которых используются автобусы на ВТЭ. Например, в городе Лос-Анджелес есть маршруты, на которых ездят автобусы на ВТЭ. Также в США существуют экспериментальные автомобили на ВТЭ, такие как Toyota Mirai и Honda Clarity, которые уже выпущены в серийное производство.

В Европе также проводятся исследования и тестирование ВТЭ на автомобилях. В Германии существуют экспериментальные автомобили на ВТЭ, такие как Mercedes-Benz GLC F-CELL и Toyota Mirai. В Великобритании на дорогах уже эксплуатируются автобусы на ВТЭ, такие как Wrightbus Streetdeck Hydrogen. В Азии, особенно в Японии и Южной Корее, также активно развиваются технологии ВТЭ и проводятся исследования.

В Японии существуют экспериментальные автомобили на ВТЭ, уже выпущены в серийное производство, такие как Toyota Mirai, Honda Clarity и Hyundai Nexo. В Южной Корее также проводятся исследования и эксперименты на автомобилях на ВТЭ, например, компания Hyundai разрабатывает и выпускает автомобили на ВТЭ, такие как Hyundai Nexo. В Китае также проводятся исследования и разработки технологий ВТЭ для автотранспорта.

В 2020 году компания Foton выпустила первый в Китае автобус на ВТЭ. Также в Китае проводятся исследования по разработке ВТЭ для грузовиков и легковых автомобилей. Общий тренд в мире заключается в том, что многие страны и автопроизводители активно развивают технологии ВТЭ и проводят исследования в этой области. Некоторые страны даже поставили перед собой цель полностью перейти на ВТЭ к определенному году. Например, Япония намерена перейти на 100% использование ВТЭ на автомобилях к 2050 году.

Технология водородных топливных элементов имеет большой потенциал для использования в автотранспорте, как экологически чистого и эффективного вида топлива. Несмотря на некоторые ограничения, многие страны и автопроизводители активно развивают технологии ВТЭ и проводят исследования в этой области.

Однако для широкого использования ВТЭ на автотранспорте необходимы дальнейшие улучшения технологий, снижение стоимости производства и хранения водорода, а также развитие инфраструктуры для заправки и хранения ВТЭ. Тем не менее, развитие и использование технологий ВТЭ может помочь снизить зависимость от нефтепродуктов и уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу, что в свою очередь будет способствовать улучшению экологической ситуации в мире.