Главные конкуренты электрокаров в наше время – водородные автомобили, и мы в «Укр-Прокат» в Харькове подробнее разобрались в их особенностях и происхождении. Кто-то считает, что за этой технологией будущее, а кто-то называет ее пустой тратой времени. Но в чем же ее особенности?
Главное преимущество водородных двигателей – их экологичность и отсутствие выбросов в атмосферу. Кроме того, их КПД даже выше, чем у двигателя внутреннего сгорания. При этом работает водородный двигатель бесшумно. Из недостатков – высокая стоимость и нехватка инфраструктуры на данном этапе развития технологии.
Как работает водородный двигатель?
Вместо бензина топливный бак такого автомобиля заправляют сжатым водородом. В топливном элементе есть специальная мембрана, разделяющая анод и катод. В камеру с анодом поступает водород, а в камеру с катодом – кислород. В процессе водород выделяет отрицательно заряженные электроды, а кислород – положительно заряженные протоны. Все они притягиваются к покрытой катализатором мембране, и в процессе реакции образуется пар и электричество. В целом водородный автомобиль можно назвать электрокаром. Отличается только принцип работы аккумулятора. Это позволило существенно увеличить его емкость – в десятки раз больше, чем у литий-ионного. И ускорить темпы зарядки – нескольких минут достаточно для того, чтобы преодолеть 500 км.
С чего все начиналось?
Первый водородный двигатель разработали еще в 1806 году. Его создатель – француз Франсуа Исаак де Риваз, который получил водород в процессе электролиза воды. Но до патента не дошло.
Первый патент выдали почти на 40 лет позже в Великобритании. Еще через 10 лет в Германии создали двигатель внутреннего сгорания на воздушно-водородной смеси. В 1933 удалось переоборудовать грузовой автомобиль так, чтобы он работал на водороде. Это был эксперимент крупной промышленной компании Norsk Hydro Power. Технология продолжала развиваться и распространятся.
И вот в 1959 году в Америке появился первый водородный транспорт – трактор. В 1966 году General Motors выпустили первый автомобиль на водороде. Уже тогда он проезжал более 190 км на одной заряде – очень внушительный результат. Правда тогда это была всего одна тестовая модель, которая так и не покинула территории завода.
В 1979 водородный автомобиль выпускает компания BMW, разработчики которой искали альтернативные решения в связи с нефтяным кризисом 70-х. Но ситуация разрешилась, и технологию надолго оставили – вплоть до 2000-х годов.
В 2007 у BMW вышла серия гибридных автомобилей Hydrogen 7, работающих и на бензине, и на водороде. Но решение было еще не самым практичным, зато дорогим.
В 2014 году Toyota выпускает модель Mirai – первый водородный автомобиль серийного производства. С тех пор своими моделями и линейками обзавелись все крупные производители.
Где еще используют водородные двигатели?
На самом деле водородные двигатели давно используют в других сферах, и только сейчас их активно разрабатывают для легковых автомобилей. В автобусах, поездах, самолетах и водном транспорте это уже отнюдь не диковинка. Кроме того, водород используется в складских погрузчиках, электрокарах для гольфа, в сервисных автомобилях и спецтехнике. Электростанции на водороде способны обеспечивать отдельные предприятия или целые небольшие города. Например, Япония начала активный переход на водородную энергетику еще в 2018 году после аварии на Фукусиме.
