Статья:

МИРОВОЙ ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА НА АВТОТРАНСПОРТЕ

Конференция: LX Студенческая международная научно-практическая конференция «Технические и математические науки. Студенческий научный форум»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Фатыхов И.И. МИРОВОЙ ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА НА АВТОТРАНСПОРТЕ // Технические и математические науки. Студенческий научный форум: электр. сб. ст. по мат. LX междунар. студ. науч.-практ. конф. № 4(60). URL: https://nauchforum.ru/archive/SNF_tech/4(60).pdf (дата обращения: 06.12.2024)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

МИРОВОЙ ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА НА АВТОТРАНСПОРТЕ

Фатыхов Ильнар Ильдарович
студент, Казанский Государственный Энергетический Университет, РФ, г. Казань
Чичиров Андрей Александрович
научный руководитель,

 

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.

 

Список литературы:
1. Филимонова А.А., Чичиров А.А., Чичирова Н.Д., Филимонов А.Г., Печенкин А.В. Перспективы развития водородной энергетики в Татарстане. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020;22(6): С.79-91. 
2. Кашурин А. П. Использование водородных топливных элементов в автотранспорте // Наука и техника в дорожном строительстве. – 2021. – № 4. – С. 9-16.
3. Куроптев С. А. Водородные топливные элементы: состояние и перспективы развития // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. – 2022. – № 3. – С. 20-25.