Чего добилась за пять лет водородная Toyota Mirai

24 февраля 2015 года сошел с конвейера серийный Toyota Mirai первого поколения. Это был уже не первый серийный водородомобиль на топливных элементах, но он обещал стать знаковым

24 февраля 2015 года прошла торжественная церемония запуска в серийное производство водородного автомобиля Toyota Mirai. Сердцем, а точнее, источником энергии автомобиля считается гибридная установка на водородных топливных элементах под названием FC stack — электрохимический генератор. Именно в нем в ходе химической реакции взаимодействия водорода и кислорода вырабатывается электроэнергия для обычного 155-сильного электромотора.

Как это работает и зачем нужен водород?

Газообразный водород приходится брать на борт в специальные баки высокого давления на водородных заправках. Кислород электрохимический реактор «подсасывает» из окружающего воздуха. Ну а выделяемая в ходе реакции энергия идет в металлогидридный аккумулятор (такой лучше держит энергию на морозе) и далее к электромотору.

Процесса горения нет, а выделяемое тепло направляется на отопление салона автомобиля и прочие нужды. Кроме водяного пара остается также некое количество синтезированной воды, которую нужно сливать.

Задний мост автомобиля с двух сторон обнимают два баллона для хранения водорода под давлением 70 МПа. Их емкости хватает для принятия на борт пяти килограммов газа.

Газа должно хватить для обеспечения энергией поездки длиной под 650 км. Заправка водородом происходит быстро, за несколько минут. Иной раз даже быстрее, чем бензином, поскольку водород подается под давлением.

На экране мультимедийной системы во время движения автомобиля начинается самое интересное — анимация процесса выработки и распределения энергии.
Что хорошего, кроме экологичности?

На самом деле, пока смысл транспорта на топливных элементах лишь в отсутствии при движении выделяемого углекислого газа. Грета Тумберг останется довольна. Другое дело, что для полной чистоты требуется и не менее чистая технология получения электричества, которое используют на водородных заправках для производства чистого водорода.

И тут возникает парадокс: произвести электричество (которое, казалось бы, можно сразу загрузить в батарею электромобиля) для выработки водорода, который в свою очередь требуется для выработки электричества, но уже на борту автомобиля. Чувствуете лишнее звено? Не удивительно, что сегодня автомобили на топливных элементах не обещают экономии средств.

Стоимость километра пути машины на топливных элементах сегодня сопоставима с затратами на технику, оборудованную ДВС.

В Японии, чтобы проехать 100 км на Mirai, придется заправиться водородом, переводя с йен, на 10 долларов.

Эти машины дороги в производстве и не пользуются повальным спросом, оставаясь по большей части дотационными проектами компаний-производителей. Так, например, Toyota Mirai, которая в США стоит порядка $58 500, а в Германии и вовсе все €78 600, за пять лет производства разошлась тиражом порядка 9 тыс. штук на весь мир. Иначе говоря, менее 1800 штук в год на североамериканском, европейском, японском и китайском рынках вместе взятых! Не густо.

А между тем, лидером среди водородного транспорта на сегодня, пожалуй, остается Hyundai Tucson/ix35 FCEV — он же в новом поколении Hyundai Nexo — по сути, первый серийный автомобиль такого рода. Кроссовер, появившийся в продаже еще в 2013 году. Чуть позже Mirai, в 2016 году, свои силы решила попробовать Honda c автомобилем Clarity Fuel Cell — тоже тот еще «красавчик». Интересная компания подобралась, но лишь южнокорейский Nexo нынче обходит Mirai по тиражам.

За и против водорода

Если изучить динамику продаж того же Mirai на разных рынках, то начиная с 2017 года можно с высокой долей достоверности констатировать стагнацию развития сегмента. Если продажи традиционных электромобилей худо-бедно растут, то водородная история замерла на месте, а то и поползла вниз, как, например, происходит на рынке США.

Похоже, строительство новых и новых водородных заправок, каждая из которых обходится в несколько миллионов долларов, не спасает ситуацию — Toyota забуксовала, не справившись с изначальным планом производства в 30 тысяч Mirai к 2020 году. Быть может, подкачал форм-фактор?

В России пока нет ни одной общедоступной водородной АЗС. Первые, как ожидается, должны появиться вдоль будущей платной трассы Москва — Казань. Быть может, вслед за ними появится и сам рынок водородных автомобилей.

Есть и другие соображения, почему Mirai и ему подобные еще не завоевали мир. Причем к дизайну они не имеют никакого отношения.

Водороду не доверяют. Люди считают его опасным, а точнее — взрывоопасным.

Мы помним мгновенно сгоревший дирижабль «Гинденбург». К тому же водород страшно летуч, а под высоким давлением с пугающей скоростью способен выбираться даже через уплотнители баллонов, образуя с воздухом взрывоопасную смесь. Именно поэтому тот же Mirai инструкция предписывает парковать на открытом воздухе.

Об этом помнят. Помнят, вероятно, и о другом. Знаете, какое давление в дачном баллоне с обычным пропаном? Примерно 10-15 атмосфер. Пустяк, но ведь взрываются и они, попутно разнося пол кухни. А сколько паскалей в баллонах с природным газом — метаном, на котором, скажем, ездят столичные автобусы? Смело умножайте на десять, а то и больше. Конечно, чтобы держать давление в 200-250 атмосфер, нужны и баллоны покрепче.

А теперь берем водород и его давление в 700 атмосфер. Разумеется, у Mirai самые прочные, трехслойные, баллоны на свете, которые не пробить ни снаружи выехавшим на встречку КамАЗом, ни выдавить изнутри лишним водородом. Они сделаны из толстенного армированного металла, кевлара и бог его знает чего еще с гарантией. И как вам такой фугас на «несколько килограммов тротила» под задним сиденьем?

Но думать о том, что в какой-то момент что-то может пойти не так, даже не хочется. И коль скоро у вас кое-что имеется в кошельке, а на душе все еще свербит за экологию, лучше поступить старым дедовским способом — купить за те же деньги обыкновенную «Теслу» и не думать о «водородной бомбе». Правда, поговаривают, что «Теслы» самовоспламеняются по пустякам. А ведь у них под полом полтонны лития, который горит, словно термитная шашка, а от воды только лучше занимается…

Словом, ждем чистый способ производства дешевого водорода и дальнейшего удешевления топливных ячеек, чтобы в итоге от всего этого радостно отказаться в пользу новых пока еще не открытых альтернативных источников энергии. А там, глядишь, и новый Mirai не за горами — уже, кстати, похожий на крутую тачку.

Читайте по теме. Toyota ставит на водородные двигатели

auto.mail.ru

Print Friendly, PDF & Email