Почему BMW заменила водородный двигатель на топливные элементы?
Содержание
BMW считает водород перспективной технологией в сегменте больших автомобилей и в 2022 году будет производить BMW X5 на небольших топливных элементах. Эту информацию подтвердил вице-президент немецкой компании по водородным технологиям, доктор Юрген Гульднер.
Многие другие производители, такие как Daimler, недавно отказались от использования водорода в легковых автомобилях и разрабатывают его только как решение для грузовых перевозок и автобусов.
Интервью с представителями компании
На видео пресс-конференции журналисты ведущих автожурналов задали ряд вопросов о будущем водородных двигателей в видении компании. Вот некоторые мысли, которые звучали на этой онлайн встрече, проведенной в начале карантина.
«Мы верим в право выбора», — объясняет Клаус Фрёлих, член научно-исследовательского совета BMW. «На вопрос, какой привод потребуется сегодня, никто не может дать одинаковый ответ для всех регионов мира … Мы ожидаем, что разные приводы будут существовать параллельно в течение долгого времени. Нам нужна гибкость».
По словам Фрёлиха, будущее небольших городских автомобилей в Европе — за электромобилями с батарейным питанием. Но для более крупных моделей водород — хорошее решение.
Первые водородные разработки
BMW разрабатывает водородный привод с 1979 года, выпустив первый прототип 520h, а затем запустила несколько тестовых моделей в 1990-х годах.
Однако они использовали жидкий водород, сжигаемый в классическом двигателе внутреннего сгорания. Затем компания кардинально изменила свою стратегию и с 2013 года разрабатывает автомобили на водородных топливных элементах (FCEV) в партнерстве с Toyota.
Почему поменяли подход?
По словам доктора Гоулднера, для такой переоценки есть две причины:
- Во-первых, система с жидким водородом по-прежнему имеет традиционно низкий КПД двигателей внутреннего сгорания — всего 20-30%, в то время как КПД топливных элементов составляет от 50 до 60%.
- Во-вторых, жидкий водород трудно хранить в течение длительного времени, и для его охлаждения требуется много энергии. Газообразный водород используется в топливных элементах под давлением 700 бар (70 МПа).
Будущий BMW i Hydrogen Next будет иметь топливный элемент мощностью 125 кВт и электродвигатель. Суммарная мощность автомобиля составит 374 лошадиные силы – этого достаточно, чтобы сохранить обещанное брендом удовольствие от вождения.
В то же время вес автомобиля на топливных элементах будет несколько выше, чем у доступных в настоящее время подключаемых гибридов (PHEV), но ниже веса полноценных электромобилей (BEV).
Планы на производство
В 2022 году этот автомобиль будет выпускаться небольшой серией и продаваться не будет, но, вероятно, будет передан покупателям для испытаний в реальных условиях.
«Такие условия, как инфраструктура и производство водорода, все еще недостаточно благоприятны для крупных серий», —сказал Клаус Фрёлих. В конце концов, первый водородный экземпляр появится в выставочных залах в 2025 году. К 2030 году ассортимент компании может в большей степени состоять из подобных автомобилей.
Д-р Гулднер поделился планами, что инфраструктура может развиваться быстрее, чем ожидалось. Она понадобится для грузовых автомобилей и автобусов. В них использование батарей для снижения уровня выбросов невозможно. Более серьезная проблема касается производства водорода.
В основе идеи «водородной экономики» лежит ее производство путем электролиза из возобновляемых источников. Однако этот процесс потребляет много энергии – производственная единица большой флотилии FCEV, вероятно, превысит всю доступную мощность солнечных и ветровых электростанций в Европе.
Цена также является фактором: сегодня процесс электролиза стоит от 4 до 6 долларов за килограмм. В то же время водород, получаемый из природного газа путем так называемой «конверсии пара в метан», стоит всего около доллара за кг. Однако в ближайшие годы цены могут значительно упасть, как сообщил Гулднер.
«При использовании водорода в качестве топлива возникают значительные потери энергии — сначала вы должны производить его из электричества, а затем хранить его, транспортировать и превращать обратно в электричество», —объясняет вице-президент BMW.
«Но эти недостатки являются в то же время преимуществами. Водород можно хранить в течение длительного времени, в течение нескольких месяцев, и его можно легко транспортировать, используя даже часть существующих трубопроводов. Это не проблема для его получения в районах, где условия для возобновляемых источников энергии очень хороши, например, в Северной Африке, и оттуда импортировать их в Европу «.
