Как заправить водородный автомобиль в россии

В России открылась первая водородная автозаправочная станция

В России в регулярном режиме эксплуатируется только один автомобиль на топливных элементах — Toyota Mirai энтузиаста Владимира Седова. Именно он приехал на первую коммерческую заправочную станцию — процесс пополнения запаса водорода занял 5-6 минут. До этого более полугода Владимир заправлял седан водородом своими силами — под подсчётам Седова, 100 километров пробега на Toyota Mirai обходятся в 250 рублей.

Владимир Седов заказал водородный Toyota Mirai в США. Автомобиль стоил 7 миллионов рублей.

Фото: Олег Егоров / vk.com

Под капотом Toyota Mirai первого поколения 153-сильный (335 Нм) двигатель, привод — на переднюю ось. Шасси унифицировано с Toyota Prius. Дорожный просвет не превышает 130 миллиметров. Седан весом 1855 килограммов тратит на разгон с места до 100 километров в час 9,5 секунды.

Заявленный запас хода водородомобиля Toyota Mirai — 480 километров, однако давления 500 атмосфер на подмосковной водородной АЗС не хватит, чтобы заполнить бак седана полностью — необходимо давление 700 атмосфер. Это значит, что автономность японского седана на топливных ячейках после заправки на российской АЗС немного снизится.

Источник

Где в мире распложены заправочные станции для водородных автомобилей [FCEV]

Где в мире можно заправить водородный автомобиль

В России водородное топливо в автомобиле пока только теория. Правительство России разработало дорожную карту по развитию водородной энергетики в России до 2024 г.

В плане содержатся намерения:

Сейчас в России официально не открыто ни одной водородной заправочной станции (Hydrogen АЗС). Первые водородные АЗС обещают открыть к 2025 году. Исключение составляют заправки создаваемые энтузиастами – студенты из г. Черноголовка Московской области создали водородную заправочную станцию, купили Toyota Mirai и посчитали выгоду от покупки. По расчетам владельца машины 100 километров на водороде ему обходится в 250 рублей.

Что в мире?

В 2006 году в мире насчитывалось 140 заправок, в 2008 году 175, т.е. за 2 года построено 35 станций, 45% из которых в США и Канаде. В 2018 году в мире уже работало примерно 300 заправок. Еще есть мобильные заправки и домашние, точное число которых не известно.

Наибольшая активность по строительству водородных АЗС в США, Канаде, Норвегии. Там строят «Водородные шоссе» между городами протяженностью от 500 до 1000 км., вдоль которых построены водородные заправки.

Канада: Планировалось построить водородное шоссе в Британской Колумбии (западная провинция Канады) от Уистлера до Ванкувера, Суррея и Виктории, а затем продолжить до Сан-Диего в Калифорнии. На шоссе планировалось семь Hydrogen АЗС, реально построено 5 из которых работает только одна, в г. Уистлер. Больше заправок строить в Канаде не будут, проект завершился в марте 2011 г.

Соединенные Штаты (49 общедоступных и 18 частных Hydrogen АЗС на октябрь 2021 г.)

Аризона: Для доказательства возможности строительства безопасных для окружающей среды водородных заправочных станций в городских районах, в Фениксе построен прототип водородной заправочной станции отвечающий таким требованиям.

В штатах Виржиния, Вашингтон, Нью-Йорке, Колорадо, Коннектикуте, Делавэр на октябрь 2021 г. работают по одной частной Hydrogen АЗС, не продающие водород в розницу, а построенные для личных целей частными компаниями.

Гавайи: На Гавайях открыли первую водородную станцию в Хикаме в 2009 г. В 2012 г. компания Aloha Motor Company открыла водородную станцию в Гонолулу. На октябрь 2021 г. работает только одна общедоступная станция и одна частная.

Массачусетс: французская Air Liquide завершила строительство новой Hydrogen АЗС в г. Мэнсфилде в октябре 2018 г. Еще одна Hydrogen АЗС в штате Массачусетс расположена в г. Биллерика (40 243 жителей), в штаб-квартире компании NuveraFuelCells, изготавливающей водородные топливные элементы.

Мичиган: В 2000 г. Ford и Air Products открыли первую Hydrogen АЗС в Северной Америке в Дирборне, штат Мичиган. По состоянию на октябрь 2021 г. работает. В штате есть также одна частная АЗС.

Огайо: В 2007 г. в кампусе Государственного университета штата Огайо в Центре автомобильных исследований открылась одна водородная АЗС. По состоянию на октябрь 2021 г. в Огайо работают 2 частные АЗС.

Вермонт: Первая водородная АЗС построена в 2004 году в городе Берлингтон. Проект частично профинансирован через Программу водородного водоснабжения Министерства энергетики Соединенных Штатов. По состоянию на октябрь 2021 года не работает.

Азия (178 АЗС)

Китай: На 2019 год 27 АЗС.

Южная Корея: В 2014 году, в Южной Корее введена в эксплуатацию первая водородная станция. В 2019 их работало уже 33. В связи с бумом производства корейских водородных автомобилей (выпущено 18000, спрос 9000), правительство планирует к 2022 году построить 310 АЗС, а к 2040 году 1200.

Европа (117 на 2019 год)

По состоянию на 2019 год в Европе работают более 117 станций.

Дания: В 2020 году в Дании работает 6 общественных станций. H2 Logic, входящая в NEL ASA, строит завод в Хернинге для выпуска 300 станций в год, каждая из которых может выдавать 200 кг водорода в день и 100 кг за 3 часа.

Швейцария: По состоянию на июнь 2020 года три Hydrogen АЗС работают, 4 строятся.

Швеция: По состоянию на июнь 2020 года работают четыре Hydrogen АЗС.

Бельгия: По состоянию на июнь 2020 года в эксплуатации 2 общедоступные Hydrogen АЗС.

Франция: По состоянию на июнь 2020 года 5 общедоступных Hydrogen АЗС работает и 2 строятся.

Финляндия: В 2016 г. в Финляндии работают 2 + 1 (Voikoski, Vuosaari) общественные водородные заправки, одна из них подвижная. Станция заправляет автомобиль 5 килограммами водорода за три минуты. Hydrogen завод работает в г. Коккола, Финляндия.

Германия: По состоянию на 2020 г. в стране работает 84 общедоступных водородных станций. Большинство, но не все из этих станций эксплуатируются партнерами Clean Energy Partnership (CEP). По инициативе H2 Mobility число станций в Германии должно возрасти до 400 станций в 2023 г. Цена проекта 350 миллионов €.

Исландия: Первая коммерческая водородная станция открыта в 2003 году в рамках инициативы страны по движению в сторону «водородной экономики». В 2020 году в стране работало 3 общедоступных водородных АЗС.

Италия: С 2015 г. в г. Больцано открыта первая коммерческая водородная станция. По состоянию на 2020 год только она и работает, больше в Италии водородные АЗС не строили.

Нидерланды: Нидерланды открыли первую общественную автозаправочную станцию 3 сентября 2014 г. в Роуне близ Роттердама. Станция использует водород из трубопровода идущего из Роттердама в Бельгию. На 2020 г. в стране работает 4 общедоступных станции и 3 строится.

Норвегия: В феврале 2007 года открыта первая в Норвегии Hydrogen АЗС Hynor. 11 мая 2009 года открыто водородное шоссе между городами Осло и Ставангер (580 км). Uno-X в партнерстве с NEL ASA планирует построить 20 станций до 2022 года, включая станцию с производством водорода на месте из избыточной солнечной энергии. По состоянию на июнь 2021 года в районе Осло работают 2 общедоступные водородные заправочные станции. Компания Everfuel A / S, производящая водородное топливо, ведет переговоры о добавлении 15 станций в южной части Норвегии к концу 2023 года. После взрыва на водородной заправке в г. Саннвика в июне 2019 года продажа FCEV автомобилей в Норвегии остановлена.

Объединенное Королевство

В 2011 г. открылась первая общественная Hydrogen заправка в Суиндоне. В 2014 г. HyTec открыл станцию London Hatton Cross. 11 марта 2015 года проект по расширению сети водородных сетей в Лондоне открыл первый супермаркет на водородной АЗС в Sensbury’s Hendon. В июне 2020 г. эксплуатируется 11 заправочных станций и одна строится.

Австралия: В марте 2021 г. в г. Канберре открылась первая общедоступная Hydrogen АЗС под управлением австралийской энергетической компании ActewAGL.

Небольшое видео о том, как работают АЗС в Японии

Источник

«Еду на водороде»: каково быть единственным владельцем экологически чистого авто в России

Первый автомобиль на водороде Toyota Mirai стал массово доступным в Японии в 2015 году. Страна восходящего солнца раньше других государств подписала дорожную карту по переводу транспорта на водородное топливо, однако даже в Японии владельцев инновационного транспорта всего 2500 человек. В России известен пока лишь один случай покупки водородного авто: его приобрел Владимир Седов, житель города Красноярска, неравнодушный к проблемам экологии.

На покупку Владимир решился практически на «спор», когда начал активно заниматься проблемами загрязнения окружающей среды в родном городе.

Друзья предложили ему сделать личный вклад в очистку экологии и сокращения количество выбросов СО2 в атмосферу. Так начался поиск брокера через американские дилерские сайты для оформления покупки и транспортировке водородной Toyota Mirai. В итоге полгода спустя, заплатив 7 млн рублей, Владимир получил свой экологически чистый транспорт.

«О заправке почему-то подумал в последнюю очередь, — признается Владимир, — ведь их в России до 2021 года не было. Пришлось совместно с другом изобретать и создавать индивидуальную АЗС самим. Основной проблемой стал заказ комплектующих для заправки — ни японцы, ни немцы не хотели, видимо, делиться технологиями. И когда все-таки универсальный компрессор был готов, пришло осознание, что ближайшая точка, где можно получить водород, расположена в Екатеринбурге. Пришлось организовывать и производство водорода самостоятельно, на что было потрачено 10 миллионов рублей».

При этом у водородных автомобилей есть множество преимуществ: абсолютное отсутствие вредных выбросов, а также запас хода на одной заправке до 650 километров. На экспериментальной подмосковной АЗС, которую посетил Владимир Седов, скорость заполнения бака составила 5-6 минут. «Правда, полностью заправить бак не удалось, — отметил Владимир. — Для этого требуется давление в 700 атмосфер, а первая отечественная водородная заправка пока способна выдать только 500».

Светлана Гамзатова, директор по развитию маркетинговых коммуникаций Fresh Auto

Источник

Почему водородные автомобили проигрывают электромобилям?

О том, как еще далек от нас водородный автомобиль

Водород (H2) – это химический элемент, самый легкий газ получаемый из углеводородов, биомассы, мусора. Водород используют в нефтепереработке для гидроочистки, гидрокрекинга, для производства аммиака, при гидрогенизации угля, нефти и как альтернативный источник топлива (электроэнергии) для автомобилей. В автомобили ставят топливные элементы вместо бензобака, и заправляют туда H2 под давлением. При нажатии на педаль газа, в воздухозаборник поступает кислород, который вступает в реакцию с водородным элементом, отчего вырабатывается электричество. Электричество раскручивает электромотор, автомобиль начинает движение.

H2 как альтернативное топливо

Чем интересен водород, как альтернативный источник топлива:

Преимущества водородных автомобилей над электромобилями:

Модели автомобилей на водороде

Выпускают ограниченной серией:

Испытывают:

Ограниченными сериями выпускаются BMW Hydrogen 7 и Mazda RX-8 hydrogen – двухтопливные модели использующие либо жидкий водород, хранящийся в баке при температуре не выше −253 °C, либо бензин. Принцип тот же, что и в автомобилях на газу. В отличие от FCEV двухтопливные модели выпускают вредные выхлопные газы, двигатели не такие мощные и быстрее изнашиваются.
На водородных топливных элементах (FCEV) конструируют спецтехнику: автобусы, погрузочно-разгрузочное оборудование (например, вилочные погрузчики), наземно-вспомогательное оборудование, средние и большие грузовики. Активно в этой сфере работает американская компания Plug Power Inc (PLUG). PLUG выпускает комплектующие для спецтехники на водороде. Недавно PLUG провела симпозиум, на котором заявила:

Honda огласила цель по поэтапному отказу от бензиновых двигателей в Северной Америке к 2040 году.
Daimler Trucks и Volvo стали партнерами в Европе, чтобы попытаться снизить себестоимость FCEV и сделать водород выгодным для дальних перевозок.

Водород и проблемы с экологией

Водород обилен в природе. Он хранится в воде (H2O), углеводородах (метан, CH4) и других органических веществах. Проблема водорода как топлива в эффективности его извлечения.
При извлечении водорода, в зависимости от источника, в атмосферу попадают вредные выбросы. При этом, сам автомобиль работающий на водороде, в качестве выхлопных газов выделяет только водяной пар и теплый воздух, у него нулевой уровень выбросов.

СПОСОБЫ ДОБЫЧИ ВОДОРОДА

Паровой риформинг метана

Способ отделения водорода путем парового метанового риформинга применим к ископаемому топливу, например, к природному газу – его нагревают и добавляют катализатор. Природный газ не возобновляемый источник энергии, но пока он есть и добывается из недр земли. Министерство энергетики США утверждает, что выбросы автомобилей, работающих на реформированном водороде, вдвое меньше, чем в бензиновых автомобилях. Производство реформированного водорода уже запущено на полную катушку и добывать водород таким способом дешевле, чем водород из других источников.

Газификация биомассы

Водород также добывают из биомассы – сельскохозяйственных отходов, отходов животноводства и сточных вод. Используя процесс называемый газификация, биомассу помещают под воздействие температуры, пара, кислорода, чтобы образовать газ, который после обработки дает чистый водород. «Существуют целые полигоны для сбора сельскохозяйственных отходов – готовые источники водорода, потенциал которых недооценен и тратится впустую», сетует директор по политике Ассоциации по исследованию водородной энергетики и топливных элементов, Джеймс Варнер.

Электролиз

Электролиз – процесс отделение водорода из воды электрическим током. Этот способ звучит проще, чем возня с ископаемым топливом и отходами животноводства, но у него есть недостатки. Электролиз конкурентоспособен в тех районах, где электричество дешевое (в России этом могла бы быть Иркутская область – 8 электростанций на область, 1 рубль 6 копеек за киловатт-час).
Солнечные водородные станции Honda используют энергию солнца и электролиз, чтобы отделить «Н» от «О» в Н2О. После отделения водород хранится в баке под давлением в 34.47 МПа (мегапаскаль). Используя только солнечную энергию, станция создает 5 700 литров водорода в год (этого топлива достаточно для одного автомобиля со средним годовым пробегом). При подключении к электрической сети, станция выдает до 26 тысяч литров в год.

Планы компаний по развитию производства H2

В Токио, недалеко от Токийского залива, построили завод для получения водорода из сточных вод и мусора.
PowerTap планирует построить на водородных АЗС помещения с оборудованием для получения водорода из природного газа и городской воды. Оставшийся углерод будут улавливать, и хранить там же.
Ways2H Inc. огласила планы построить небольшие заводы по переработке водорода возле мусорных свалок. Формула успеха компании Ways2H Inc.: мусор + термохимический процесс = водород. Завод стандартного размера обрабатывает 24 тонны отходов в день, получая от 1 до 1,5 тонны водорода.

Сколько стоит производство водорода

На сколько экономней водородный автомобиль?

В Европе заправка полного бака водорода емкостью в 4.7 килограмма обойдется в 3 369 ₽ (717 ₽ за килограмм). На полном баке Toyota Mirai в среднем проезжает 600 километров, итого 561 ₽ на 100 километров. Для сравнения, цена 95-го бензина в Европе равна 101 ₽, т.е. 10 л. бензина обойдется в 1010 ₽ или 6 060 ₽ за 600 километров [цены на 2018 год.] Из примера видим, что заправка водородного автомобиля в два раза дешевле, чем автомобиля с двигателем внутреннего сгорания.
В России активисты из г. Черноголовки Московской области, ради эксперимента сконструировали собственную водородную станцию, купили Toyota Mirai и посчитали, во сколько обойдется эксплуатация автомобиля. По расчетам владельца машины 100 километров на водороде ему обходится в 250 рублей.

Как заправляют топливные элементы водородом

В 1 килограмме газообразного водорода столько же энергии сколько в 1 галлоне бензина (4,5 литра = 2,8 килограмма). Поскольку в водороде низкая объемная плотность энергии, он хранится в резервуарах высокого давления (топливных элементах) – 5000 или 10000 фунтов на квадратный дюйм (psi) (340 или 680 атмосфер), в виде сжатого газа. Водородные диспенсеры на заправках заполняют такие резервуары за 5 минут. Разрабатываются и другие технологии хранения, включая химическое соединение водорода с металл-гидридом или низкотемпературными сорбционными материалами.

Как работает топливный элемент заполненный водородом

Прокачивая кислород и водород через катоды и аноды, контактирующие с платиновым катализатором, происходит химическая реакция, в результате которой получается вода и электрический ток. Набор из нескольких элементов (ячеек) необходим, чтобы увеличить заряд в 0,7 вольт в одной ячейке, что увеличивает напряжение.
Ниже смотрите схему работы топливного элемента.

Где заправлять автомобили водородом?

Карта заправочных станций здесь.
Революция FCEV не начнется без достаточного количества водородных АЗС, поэтому отсутствие инфраструктуры водородных заправочных станций по-прежнему тормозит развитие водорода как альтернативного вида топлива Развитие сетей водородных АЗС идет туго.
В Америке самый большой автопарк FCEV моделей, с концентрацией в штате Калифорния. Заправок там достаточно, но начались проблемы с поставкой водорода. Водители повально отказываются от водородных автомобилей, столкнувшись с пустыми заправками. Подробнее здесь.

Расходы на содержание водородных станций

Снижение стоимости водородных технологий за счет прогресса

Еще одно препятствие для производителей автомобилей на водородном топливе – цена водородных технологий. Например, набор топливных элементов для автомобилей до настоящего момента, опирается на платину в качестве катализатора. Покупали когда-нибудь колечко из платины для любимой? Цена Вам известна.
Ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории доказали, что замена дорогой платины на более распространенные – железо или кобальт, в качестве катализатора возможна. А ученые из Case Western Reserve University разработали катализатор из углеродных нанотрубок, которые в 650 раз дешевле, чем платина. Замена платины, заметно снизит себестоимость топливных элементов. Параллельно ученые пытаются снизить себестоимость производства аккумуляторов для электромобилей, подробней здесь.
На этом исследования по совершенствованию водородного топливного элемента не заканчиваются. Mercedes разрабатывает технологию сжатия водорода до давления в 68.95 МПа (мегапаскаль), чтобы эффективней заправлять топливный элемент большим количеством H2. В связке с передовым литий-ионным аккумулятором как дополнительным хранилищем энергии, это увеличит количество энергии на борту автомобиля. «Если все получится, у автомобилей на водороде диапазон движения превысит 1000 км.» считает доктор Герберт Колер, вице-президент Daimler AG.

Министерство энергетики США утверждает, что себестоимость сборки автомобилей с топливным элементом снижены на 30 % за последние три года и на 80 % за последнее десятилетие. Срок службы топливных элементов увеличился вдвое, но этого недостаточно. Для конкурентоспособности с электромобилями срок службы топливных элементов нужно увеличить еще в два раза. Нынешние водородные топливные элементы, «живут» около 2 500 часов (или примерно 120 000 км), но этого мало. «Чтобы конкурировать с другими технологиями, нужно продлить их жизнь до 5 000 часов, как минимум», говорит один из членов ученого совета министерской программы по топливным элементам.

Развитие технологий водородных топливных элементов снизит себестоимость производство автомобилей за счет упрощения механизмов и систем, но выгоду производители получат только при серийном выпуске. Препятствием на пути к массовому выпуску автомобилей на водороде, стоит отсутствие оптовых поставок запчастей для автомобилей с водородным топливным элементом. Даже автомобиль FCX Clarity, который уже выпускается серией, не обеспечен дополнительными запчастями по оптовым ценам. Автопроизводители решают проблему по-своему, устанавливают топливные элементы водорода в дорогие модели для обкатки. Дорогие автомобили выпускаются в меньшем количестве, чем бюджетные, поэтому и проблем с поставкой запчастей к ним нет. «Мы внедряем «водородную технологию» в люксовые автомобили и следим, как она себя показывают «в народе». Пока рынок принимает водородные автомобили, как лет 10 назад принимал технологию гибридов, автопроизводители в это время наращивают объемы водородных моделей, спускаясь по цепочке к бюджетным авто», говорит Стив Эллис, менеджер по продажам автомобилей с топливным элементом компании Honda.

В 2005 году канадский производитель протон-обменных топливных элементов, обещал, что к 2010 году будет продавать автокомпаниям от 200 000 до 500 000 топливных элементов в год. Цель так и не была достигнута, топливные элементы в таком количестве заводам были не нужны.

В 2009 году несколько производителей автомобилей подписали совместное письмо о намерениях к 2014 году продавать сотни тысяч автомобилей с водородным двигателем. Этого тоже не произошло.

Получит ли «водородная программа» поддержку государства

Производители автомобилей и строители заправочных сетей сходятся во мнении, что снизить затраты в краткосрочной перспективе без вмешательства со стороны государства не выйдет. Что в США, однако, представляется маловероятным, при всех описанных денежных вливаниях местной администрации Штатов и Министерств.

С министром энергетики Стивеном Чу, администрация Обамы не раз пыталась сократить финансирование программы развития водородных топливных элементов, но сокращения отменял конгресс.

Популярность электрических автомобилей сторонникам водорода кажется абсурдной. «Это взаимодополняющие технологии», говорит Стив Эллис, представитель Honda. Аккумулятор, разработанный для Honda FCX, например, устанавливают и на электромобиль Fit. «Считаем, что водородные топливные элементы в сочетании с электромобилями переплюнут все альтернативные источники энергии, возглавив список самых экономичных машин этого десятилетия».

Недовольны и те, кто платит из своего кармана за строительство новых заправочных станций. Говорят, что не отказались бы от помощи государства до тех пор, пока не увеличится спрос на водородное топливо и не снизятся затраты на возобновляемые источники энергии.

Том Салливан верит в энергетическую независимость настолько сильно, что вложил все деньги, полученные от сети супермаркетов в компанию SunHydro. SunHydro строит водородные заправочные станции на солнечных батареях. Том считает, что целевое снижение налогов могло бы стимулировать предпринимателей вкладывать деньги в строительство водородных станций, работающих от солнечной энергии. «Необходим стимул, чтобы люди вкладывались в такие предприятия», говорит Том. «Инвесторы в трезвом уме, вероятно, не станут вкладывать деньги в строительство водородных заправочных станций».

В России Правительство в 2020 году утвердило план по развитию водородной энергетики в Российской Федерации до 2024 года. В нем говорится:

ПОДВЕДЕМ ИТОГИ:

Минусы водородного топлива:

Плюсы водородного топлива:

Источник