Паливні елементи: проблиск надії

Бути чи не бути? Навряд чи якусь іншу альтернативну силову установку так часто розкручують, а потім знову списують, як паливні елементи. За винятком кількох азійських виробників, жоден автовиробник наразі не замислюється про водневу силову установку. Ситуація вкотре може знову змінитися.

“Ми будемо готові через п’ять років”. Якщо ви запитаєте протагоністів паливного елемента про його готовність до серійного виробництва, ви завжди отримаєте одну й ту саму відповідь – і це триває вже понад два десятиліття. Саме стільки часу автомобільні розробники працюють над технологією, яка розщеплює водень на спеціальних мембранах таким чином, що створюється електричний струм для електромотора, а з вихлопної труби не вилітає нічого, крім водяної пари. Але навряд чи хтось дотримався своєї п’ятирічної мети. Навпаки: з появою Tesla паливний елемент почав свій занепад, і майже всі автовиробники в гонці з американцями тепер роблять ставку виключно на акумулятор як на мобільний накопичувач енергії. Таким чином, ще до прориву паливний елемент перетворився з променя надії на зняту з виробництва модель.

Toyota Mirai

Honda Clarity

Hyundai Nexo

Звісно, є кілька винятків: Toyota зараз має технологію в серійному виробництві в другому поколінні Mirai, Honda тим часом встановила її в Clarity, а Hyundai продає її в Nexo. У великовантажному транспорті, а також у брендах Stellantis і Renault, вона знаходиться на задньому плані і використовується для комерційних фургонів.

Opel Vivaro e

“Для нас це не питання “або-або” – між акумуляторним приводом і приводом на паливних елементах, – каже Ларс-Петер Тісен, відповідальний за впровадження в Stellantis, – а скоріше питання розумного доповнення акумуляторного приводу і розширення портфоліо технологій з нульовим рівнем викидів в автомобільному транспорті. Спочатку ми бачимо клієнтів, особливо в секторі автопарків, де потрібен короткий час заправки і велика дальність пробігу”.

Але коли справа доходить до легкових автомобілів, то настрій скрізь однаковий: Mercedes, який був піонером в цій галузі, списав свій тестовий парк без заміни, бренди VW заморозили технологію, і в Америці про неї теж ніхто більше не говорить.

“Це помилка”

У цьому впевнений Франк Вебер. Він очолює відділ розвитку в BMW і хоче, щоб паливні елементи врешті-решт вийшли з кулуарів. Не те, щоб він не вірив в електромобілі, каже він, маючи на увазі “Новий клас” (платформу BMW для електромобілів), який баварці хочуть запустити через два роки. Але ланцюги постачання літію занадто крихкі, попит занадто великий, а переробка ще недостатньо прояснена, щоб вся автомобільна промисловість могла покладатися лише на акумулятори. Не кажучи вже про наявність достатньої кількості “зеленої” електроенергії.

Замість того, щоб стояти на одній нозі, а потім, можливо, хитатися, він хоче паралельно нарощувати технологію паливного елементу і тому зараз поширює проблиск надії. Так, навіть ця технологія все ще має подолати кілька перешкод, визнає Вебер: Навіть при наявності в країні понад 100 заправних станцій, інфраструктура все ще далека від оптимальної, а “зеленого” водню поки що недостатньо. Зате використання рідкісної сировини в 20 разів нижче. Нові заправки легше побудувати, ніж ефективні зарядні мережі. А оскільки зберігати великі обсяги електроенергії складно, все більше сонячних або вітрових електростанцій починають займатися електролізом і таким чином стають постачальниками чистого водню. Не кажучи вже про скорочення часу заправки. Зрештою, автомобіль на паливних елементах можна заправити за кілька хвилин, тоді як електромобілі часто потрібно підключати до електромережі годинами. А оскільки автомобілі мають більшу переконливість, ніж аргументи, компанія BMW зараз переобладнала X5 на iX5 Hydrogen.

BMW iX5 Hydrogen

Водень – надя для енергетичного переходу

Те, що BMW у тісній співпраці з партнером по розробці Toyota та конкурентами з Кореї вважає виходом, багато хто вважає відхиленням від норми.

“Низька енергоефективність “зеленого” водню, нездатність фінансувати мережу заправних станцій для масової моторизації та надто великий прогрес у сфері акумуляторів і часу їхньої зарядки визначили перемогу електромобіля”, – каже, наприклад, автомобільний економіст Фердінанд Дуденхоффер (Ferdinand Dudenhöffer).

І на додачу до цього, очевидно, існують витрати на паливо. Ціни на бензин вже викликають сльози на очах у споживачів, а ціни на електроенергію стрімко зростають. Але водень – це щось на кшталт надії для енергетичного переходу, повідомляє Інститут системних та інноваційних досліджень ім. Фраунгофера в Карлсруе. Тамтешні експерти припускають, що навіть у 2045 році ціни на водень будуть настільки високими, що його використання в якості палива на автомобільному та залізничному транспорті залишатиметься економічно невигідним. Згідно з дослідженням, однією з причин високої вартості водню є низька цінова еластичність. Оскільки сталеливарна промисловість і основна хімія залежать від великої кількості газу H2 або безальтернативних енергоносіїв на основі водню, попит залишається постійним навіть при високих цінах. Тому ціновий тиск на виробників є низьким.

Транспортні засоби на паливних елементах

Для когось багатообіцяюча альтернатива акумулятору, для когось знята з виробництва модель – Андреас Радікс не хоче полегшувати собі життя за допомогою паливних елементів:

“З огляду на різні вимоги до мобільності в різних регіонах світу, виробники транспортних засобів повинні тримати певний діапазон відкритим для форм руху, – каже партнер мюнхенського стратегічного консультанта Berylls, – і технологія паливних елементів також є частиною цього діапазону”.

Виробники не повинні зациклюватися і повинні дотримуватися дуже чіткої коротко-, середньо- і довгострокової стратегії, яка дасть клієнтам впевненість у завтрашньому дні. Занадто багато дискусій про систему приводу майбутнього, занадто ранні і занадто відкриті, викликають велику невпевненість серед покупців автомобілів.

“У клієнтів може виникнути відчуття, що вони купують не той продукт, тому що галузь постійно обговорює альтернативні приводи”, – попереджає експерт.

Паливний елемент повинен стати доступним

Вважається, що паливний елемент є можливою альтернативою. “Але він стане цікавим лише тоді, коли буде доступним, а отже, придатним для масового ринку. При цьому він буде в постійній конкуренції з акумуляторним електроприводом. “І це буде тісна гонка”, – каже Радікс, дивлячись на значний прогрес у розвитку. “Час заряджання скорочується, дальність дії зростає, а мережа зарядних станцій стає щільнішою”. За його словами, інфраструктура, зокрема, є надзвичайно важливою для клієнтів, і тому вона може стати головним аргументом на користь паливних елементів. “Тому що тут все рухається повільними темпами: мережа заправних станцій абсолютно незадовільна і залишиться такою ще дуже довго, враховуючи темпи зростання останніх років”.

Незважаючи на весь оптимізм, головний розробник BMW Вебер все ж спускає все на гальмах. Поки що баварці планують лише невелику серію, яка не перевищуватиме 100 одиниць.

“Зараз відбувається неймовірна кількість подій, і ми хочемо бути готовими, коли прийде час”, – пояснює він своє рішення.

До того часу розробники хочуть нанести останні штрихи на технологію, покупці – знизити витрати до рівня електромобіля на акумуляторах. І всі разом сподіваються, що буде достатньо зеленого водню та відповідної інфраструктури. Коли це може статися? “У другій половині цього десятиліття”, – каже член правління BMW. Тож – яка несподіванка – ще раз через п’ять років.

Джерело: autoservicepraxis.de