Поїздка Toyota Mirai - 2018 рік.
Toyota запросила нас на 800-кілометрову екскурсію від Зальцгіттера через Вольфсбург та Гамбург до Копенгагена. Ми не тільки мали можливість їздити на водневих автомобілях в довгостроковій перспективі, але і дали зрозуміти, що за воднем не майбутнє, але він уже досить повільно присутній. Справді.
З воднем може піти все
Перша зупинка нашого туру - завод Alstom у Зальцбурзі. Вдома Alstom також виробляє всі види аксесуарів та інших видів транспорту, крім звичних залізничних транспортних засобів, завдяки поїздам, що курсують на метро М2 та М4. У Німеччині кількість залізничних ліній, які ще не електрифіковані, є відносно високою, близько 50%. Це означає високий коефіцієнт дизельного поїзда, тому вже популярний Coradia Lint перетворений на паливний елемент. Привід було доручено 2 320 кіловат електродвигунам на одиницю, для яких відходи утворюються шляхом поєднання водню та кисню в паливній камері.
Коли згадувалося, що після презентацій ми також можемо подорожувати на тестовій доріжці заводу з прототипом, я думав, що буде напівпиле напівфабрикат, але я помилявся. Coradia iLint пройшов плавно на шістдесят, із максимальною заводською швидкістю 140 км/год, і як пасажир нічого особливого не можна було побачити, крім конструкції, що демонструє водневий привід.
Після короткої поїздки на поїзді ми також змогли побачити водневу передачу за допомогою підставки, оскільки основні елементи системи розташовані на даху. Також були включені паливні елементи та резервуари для водню. Блоки електроприводу (двигун, інвертор, акумулятори) знаходяться нижче рівня підлоги. Найважливіша інформація була залишена до кінця. З середини літа два екземпляри працюватимуть у Нижній Саксонії, а чорнило висохло на бланках замовлення для ще 12 поїздів.
На даний момент водневий поїзд навіть дорожчий у порівнянні з дизелем, проте оптимістичні оцінки виробника свідчать про те, що ця тенденція може змінитися вже за десять років. Хорошим моментом для зміни є те, що водень має щільність енергії 120 МДж/кг, порівняно з чвертю в дизельній версії. Врешті-решт, запас ходу та час зарядки (1000 км, 15 хвилин) однакові з дизельною версією. Постачальники послуг повинні перевірити, як швидко технологія поширюється. Якщо десь, відсутність інфраструктури є меншою проблемою, ніж залізниця.
Коли водень дробить електромобіль: зарядка
Після презентації Alstom ми дісталися до Мірасу, прямуємо до Вольфсбурга, де ми могли побачити, як відбувається заправка водню. Здається, колонка свердловини майже така ж, як і у дизеля чи бензину, лише інжектор для заправки відрізняється. Водень вимірюється в кілограмах, оскільки на вагу матеріалу не впливає температура і тиск у резервуарі. Останній становить 700 бар, що поволі стає галузевим стандартом. Сама зарядка - це швидке замикання, певний рух на завантажувальному отворі, невеликий клацання, система перевіряє протягом декількох секунд, і вона вже заряджається. Тим часом усередині з машини чується дивний стогін. За словами виробника, сама операція більше не відчуває заправку ніколи більше 5 хвилин. У такому полі електричний автомобіль не може навіть вдарити кулею об водневий.
В даний час водень коштує від 9,5 до 10 євро за кілограм, а в середньому режимі ви можете пройти близько 1,1 кілограма/100 км з Mirai. Оскільки в резервуарі може зберігатися приблизно 5 кілограмів водню, теоретичний пробіг становить приблизно 450 кілометрів, а витрата палива на 100 кілометрів становить 3300-3500 форинтів, за словами Toyota.
Другий день ми пізнали Міріру більш досконально. Оскільки до кінця дня нам довелося дістатися до Данії, загалом на нас чекало 371 км. Перша станція була в Гамбурзі, до тих пір 90% нашого шляху пролягали по пухнастих, тобто німецьких сільських дорогах. Мірай також ковзав по дзеркально-гладкому асфальту, майже при нульовому шумі за межами якогось звуку інвертора при розгоні сидіння були зручними, словом, водневе майбутнє дуже розслабляло. Тобто присутній.
Салон набагато прийнятніший за зовнішній вигляд, скрізь вимагаючи матеріалів, не відчуваючи, що вони щось заощадили, чого можна очікувати від 21 мільйона форинтів. З іншого боку, бортовий пристрій жахливий, особливо для навігації. Він часто дивно реагує на дотик, і на фізичну кнопку слід було б покласти кілька функцій.
Окрім приводу, Mirai не рясніє технічними новинками. Немає тримача смуги руху або будь-якої функції самокерування, це лише попереджає вас про перетин лінії або про те, що хтось ховається в нашому мертвому просторі. У нас було багато пробок по дорозі, тому я міг би очікувати певної функції самокерування від такого технічного автомобіля. Але не забуваємо, що Mirai вийшов у 2014 році, коли ці функції тільки починали поширюватися.
Звичайно, у мене немає проблем з керуванням автомобілем, але Мірай не так добре в цьому справляється, особливо в місті. Гальмівна сила накопичується повільно завдяки перезарядці, тому вам доведеться проводити багато часу в машині, щоб кожна зупинка не була трохи страшною. Дивно, що режим Br важеля перемикання передач (тоді машина починає застосовувати масивне гальмування двигуном, щоб відпустити педаль акселератора) активний лише до тих пір, поки ми не зупинимо машину. Я б цим скористався, бо тоді, принаймні, довелося наступити на неохочу педаль гальма, але незабаром я звик.
Однак хороша новина полягає в тому, що, як і традиційні машини, Mirai добре проводить час на шосе, споживаючи між селами 0,9 кілограма. На німецькому шосе він без проблем приносить максимальну швидкість 175 км/год, а може навіть трохи більше, але за лічені секунди споживання збільшується до 1,3 кіло. Найдивовижніше у Mirai те, що навіть тоді шум вітру не посилюється.
До речі, динаміка не є проблемою, незважаючи на величезну вагу 1,8 тонни, оскільки ми, по суті, їдемо на електричному автомобілі, який забирає електроенергію з реакції в паливному елементі. Він швидко реагує на педаль акселератора, в 9.6 він знаходиться в режимі 0-100 потужності, після чого потужність починає помітно зменшуватися.
Тільки рух водню не є відповіддю
Якщо побудований водневий поїзд, незабаром може постати питання, чому б не спробувати і інші транспортні засоби? Ми експериментували з автобусами вже давно, але на нашій першій станції в Гамбурзі нам розповіли про використання систем паливних елементів в аеропортах льотного дослідницького центру ZAL. Вперше відразу стало зрозуміло, що електричного Airbus, мабуть, ніколи не буде, оскільки багато батарей зробить пасажирський літак настільки складним в експлуатації, що буде нежиттєздатним в експлуатації - і тоді ми навіть не говорили про зарядку. Вони вже експериментують з літаками на паливних елементах, що працюють на водні, але ZAL каже, що набагато більшою проблемою є забруднення аеропорту.
Аеропорт середнього розміру, такий як Гамбург, щорічно викидає різними автобусами та службовими автомобілями понад 2,8 тонни СО2. Вартість палива в даний час становить 897 000 євро на рік, тому, якби всі транспортні засоби замінили воднем, витрати на технічне обслуговування зросли б до 1 мільярда євро. Однак, за даними ZAL, будівництво аеропортової інфраструктури може за кілька років знизити ціну водню за кілограм до 4,75 євро, тим самим зменшивши витрати на паливо на цілих 43%. Все це на додаток до теоретичних 0 грамів СО2, але, як ми побачимо, СО2 у виробництві водню також має значення.
В останню частину нашого часу в ZAL CleverShuttle провів презентацію, яка практично поєднує послуги спільного сполучення з такими додатками, як Uber. По суті, ми можемо назвати себе таксі, в якому можливо, що система також призначить іншого пасажира, який має відношення до того, куди йде наш маршрут. Компанія, яка працює з 2014 року, використовує лише електричні та водневі машини, у них вже є досить приємний автопарк із 105 Mirai, який вони здають в оренду.
Ми могли б спробувати CleverShuttle відразу. З його допомогою ми дісталися до наступного технічного центру Shell, 25-30 кілометрів у межах Гамбурга, за одну годину замість півгодини. З одного боку, це хороша новина для водіїв CleverShuttle, оскільки вартість проїзду фіксована в порівнянні з традиційним таксі, але це хороший приклад того, що перехід на рух водню не є рішенням сам по собі.
Мешканці Гамбурга сидять у пробках по 29 годин на рік, місто фактично зазнало аварій, усі види транспорту, крім устаткування для фіксованих колій та велосипедів, непридатні для використання. Наша середня швидкість становила 7 км/год, що є швидким темпом ходьби. Коли ви думаєте про те, наскільки поганий рух у Будапешті, майте на увазі, що наша столиця (включаючи зовнішні райони) може похвалитися втричі кращим середнім показником у 22,3 км/год, що вже є середнім темпом баскетбольних велосипедів. Лондон нудьгував на середній дорозі і ввів плату за затори зі швидкістю 14 км/год.
Все залежить від інфраструктури?
До жовтня 2017 року я вже був у лабораторії Shell, де виявилося, що вони також масово мають справу з енергоносіями майбутнього. Звичайно, вони також не хочуть залишатись поза межами водневого бізнесу, тому вони об’єдналися з Daimler, OMV, BMW, Honda, Hyundai, Toyota, Volkswagen та Європейським Союзом у Німеччині, щоб побудувати 400 АЗК у країна. Наразі вони наважились лише встановити планову дату на 2020 рік, до цього часу вони хочуть 100 свердловин, зараз вони на 44. Це веде до веж високо перед Данією та Великобританією, які нараховують 10-10 свердловин. Попереду ще довгий шлях, тим більше, що будівництво АЗС буде коштувати від 300 тисяч до 2 мільйонів євро. На відміну від цього, традиційна заправна станція зараз рекламується на суму понад 300 мільйонів HUF.
Він просто надуває воду там, де винна?
Розробка автомобілів, що працюють на водні, не нова, і за останні десятиліття ми бачили ряд прототипів від General Motors, Daimler та BMW. Honda і Hyundai вже мають готові до серії копії, а Toyota працює над власним паливним елементом вже 20 років. Як простого спостерігача, може виникнути питання, чому ми більше не переходили на транспортні засоби, що скидають дистильовану воду як продукти згоряння.?
Я вже згадував ціну близько 21 мільйонів форинтів у випадку Mirai, що принаймні втричі перевищує ціну звичайного дизельного або бензинового автомобіля такого ж розміру. Toyota відповідає на це питання, роблячи технологію на 95% дешевшою з початку розробки. Таким чином, мета не здається недосяжною, мова йде про те, скільки резерву залишилося в системі. Також не варто додавати, що відсоток вимірювали для раннього, виготовленого вручну прототипу.
Водневі автомобілі також були предметом великої критики протягом останнього десятиліття щодо платини. Це пов’язано з тим, що платина використовується в каталізаторі паливного елемента, який дорого видобувається та забруднює, а запаси обмежені. За останні роки ця технологія значно розвинулася: каталізатор Mirai тепер має майже стільки ж платини, скільки сучасний дизельний автомобіль. Toyota заявляє, що їм вдасться піти далі, але найголовніше: поки дизель горить і вичерпує платину, його можна переробити з автомобіля на паливних елементах.
Ключовим є накопичення енергії. Воднева машина вимагає набагато менше батарей, ніж електрична машина, але водень, що зберігається у 700 баронів, можна безпечно зберігати лише у спеціальному резервуарі, армованому вуглецевим волокном. У Mirai є два резервуари, які забезпечують п’ять кілограмів водневої ємності, а їх загальна вага становить 87,5 кілограмів. Це ще не завадило б виправити це, але з відео нижче видно, що особливої проблеми з безпекою більше не існує: танк не вибухає в разі атаки на боєприпаси калібру 50, він просто виділяє газоподібний водень.
Водневі машини з часом кровоточать серед скептиків, і зазвичай десь інакше, ніж при виробництві самого водню. Водень виробляється майже на всіх заводах як переважно невикористаний побічний продукт. За підрахунками, сьогодні світова промисловість виробляє 30 мільярдів тонн водню на рік, що було б достатньо для живлення приблизно 190 мільйонів автомобілів. Це добрі 10% світового автопарку, який оцінюється в 1,2 мільярда. Звідки взялося б паливо для решти?
Тому нам уже довелося їхати до Данії через 18-кілометровий міст Великого Бельта до заводу BioCat поблизу Копенгагена. BioCat - це експериментальна установка, яка виробляє водень шляхом електролізу. Це може навіть не бути великою новинкою, вони вже намагаються зробити те ж саме у багатьох частинах світу, але в BioCat особливістю є мобілізація, швидка побудова та широке використання.
BioCat - це установка з подачею газу, що означає, що він не тільки виробляє і зберігає водень за допомогою електролізу, але також здатний відновлювати тепло, яке утворюється в процесі для населення, і перетворювати вуглекислий газ та інші гази від промислового виробництва в біометан . Він чистіший за природний газ і має вищу теплотворну здатність. Гаразд, це не здається найзахоплюючою темою, але така електростанція вже може виробляти 1 мегават чистої енергії. Це виграє не тільки у власників водневих автомобілів майбутнього, але й у цілому енергетичному секторі. Звичайно, є але, оскільки для електролізу потрібна електроенергія, яку потрібно отримувати з енергії сонячної, вітрової або навіть гідроелектростанції, щоб енергія була справді чистою.
Може постати питання, чому ми використовуємо цю електроенергію для електролізу і чому ми не відразу ж заправляємо її в набагато ефективніші електромобілі? Відповідь проста: водень легше зберігати, ніж електрику. Однак зберігання є абсолютно необхідним, оскільки сонце не завжди світить, вітер не дме через 0-24 і відлив не триває вічно. Згідно з цією наукою, коливання виробництва електроенергії та коливання попиту найкраще подолати шляхом перетворення енергії у водень.
Тож і досі не бракує ідей та бачень, і можна помітити, що водневе керування вже не є гарячковою мрією японців, але ми тут на порозі. Чиста їзда можлива в довгостроковій перспективі, але варто додати, що Toyota відверто не просто базується на автомобілях на паливних елементах. До 2050 року він хоче зменшити викиди СО2 своїх автомобілів на 90%, чого, згідно з останнім анонсом, вони хочуть досягти разом з електричними та водневими автомобілями. На коротких відстанях віддаватимуть перевагу електричним автомобілям, а на більші відстані - водневим. Отже, питання полягає не в тому, яка технологія виграє, а в тому, коли їх інфраструктура дозволить нам перейти на зелені джерела енергії.