Ну, собственно, причина та же, что и у всех остальных водородных технологий — «гладко было на бумаге». Теоретически, водородные топливные элементы выглядят практически идеальными источниками энергии для электромобилей. У них высокий КПД (порядка 50% против 12-15% у ДВС) даже в режиме частичных нагрузок, они (в мембранном исполнении) достаточно легкие и компактные, они идеально экологичны… Однако на практике вылезает множество технологических проблем. Даже если, как мы условились в предыдущей части материала, оставить за скобками проблему хранения значительных объемов водорода на борту автомобиля, то все равно остается немало трудностей.
Во-первых, высокий КПД остается, в основном, в теоретических расчетах. Реальный топливный элемент имеет серьезные внутренние потери, связанные с неравновесными процессами (омические потери, диффузионные, поляризационные и т.д.). Это становится причиной того, что часть энергии переходит в тепловую, быстро разогревая элемент.
Во-вторых (хотя по важности, пожалуй, стоило поставить это первым), — топливные элементы очень дороги. Перфторированные сульфокатионитные ионообменные мембраны и платиновые газодиффузионные электроды — все это стоит больших денег. Поиск более дешевой замены ведется постоянно, и тематические СМИ периодически разражаются победными реляциями о «революционном открытии» очередного бесплатинового катализатора… Но ни одного промышленно пригодного решения, равного или хотя бы близкого по эффективности, пока не найдено. Платина же годится для космоса, но не для массового производства топливных элементов миллионами штук — и это даже не вопрос цены. Столько платины просто нет.
Нынешняя цена использования топливных элементов — от 5 до 10 тыс. долл./кВт. Чтобы их применимость стала коммерчески реальной, она должна упасть хотя бы до 200 долл./кВт. К сожалению, пока такой дешевой технологии не видно — и очевидно, что она потребует какого-то революционного научного прорыва, в рамках существующих решений это пока нереально.
Тем не менее, сама идея легкого, компактного, мощного и экологичного источника электричества столь соблазнительна, что работы в этом направлении не прекращаются. Правительства многих государств берут на себя солидную долю финансовой нагрузки автопроизводителей, работающих в этом направлении, выделяя гранты, льготы и субсидии для разработчиков топливных элементов. Так, японские корпорации Toyota Motor Corporation, Nissan Motor Company, Honda Motor Company разрабатывают топливные элементы совместно с энергетическими компаниями страны. Оптимистический сценарий предполагает, что первые коммерческие образцы появятся уже в 2015 году. Mercedes-Benz организует производство топливных элементов в Канаде возле города Ванкувер — завод должны запустить уже в этом году. На нем будут делать элементы для гибридной серии Mercedes F-Cell. Компания Hyundai заключила соглашение с Норвегией о серийном (!) выпуске электромобилей на топливных элементах — речь идет о небольшой серии и не для коммерческого использования, но всё же…
Среди электромобилей, представленных на ММАС, были и типичные «украшения стендов» - машины реально существующие, но обозначающие скорее направление развития, чем реальный коммерческий проект.
Продолжаем рассказывать о электрических концептах московского автосалона.
Чтобы увеличить пробег, динамику и скорость электромобиля можно изобрести аккумуляторы получше. Но это сложно. А можно пойти другим путем - сделать машину меньше и легче. Как показывает ММАС-2012, задача вполне решаемая.
Московский Международный Автомобильный Салон (ММАС) - в этом году предоставляет собой большую, весьма представительную выставку.
Предлагаем ознакомиться с еще парой систем, позволяющих реализовать идею автоматического управления и при этом использующихся на серийных моделях.