Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Топливный элемент Honda Clarity 2017
Hyundai Nexo 2018 года
Автобус на топливных элементах Foton BJ6123FCEVCH-1 в эксплуатации

Топливный элемент транспортного средства ( FCV ) или топливный элемент электрического транспортного средства ( FCEV ) представляет собой электрическое транспортное средство , которое использует топливный элемент , иногда в сочетании с небольшой батареей или суперконденсатор , к власти его борту электродвигатель . Топливные элементы в транспортных средствах вырабатывают электричество, как правило, с использованием кислорода из воздуха и сжатого водорода . Большинство транспортных средств на топливных элементах классифицируются как автомобили с нулевым уровнем выбросов, которые выделяют только воду и тепло. По сравнению с автомобилями внутреннего сгорания, автомобили на водороде централизуют загрязняющие вещества на месте производства водорода., где водород обычно получают из риформированного природного газа . Транспортировка и хранение водорода также может создавать загрязняющие вещества. [1]

Топливные элементы используются в различных транспортных средствах, включая вилочные погрузчики , особенно в помещениях, где их чистые выбросы важны для качества воздуха, а также в космических приложениях. Первый серийно выпускаемый автомобиль на водородных топливных элементах, Hyundai Tucson FCEV , был представлен в 2013 году, за ним последовала Toyota Mirai в 2015 году, а затем на рынок вышла Honda. [2] [3] Топливные элементы разрабатываются и испытываются на грузовиках, автобусах, лодках, мотоциклах и велосипедах, среди других видов транспортных средств.

По состоянию на 2020 год водородная инфраструктура была ограниченной: в США было открыто менее пятидесяти водородных заправочных станций для автомобилей [4], но планируется больше водородных станций, особенно в Калифорнии, где по состоянию на 2019 год, согласно Hydrogen View , было продано или сдано в аренду более 7 500 FCEV. [5] Критики сомневаются, будет ли водород эффективным или рентабельным для автомобилей по сравнению с другими технологиями с нулевым уровнем выбросов, и в 2019 году USA Today заявила, что «трудно оспаривать то, что мечта о водородных топливных элементах почти мертва для рынок легковых автомобилей ". [6]

Описание и назначение топливных элементов в транспортных средствах [ править ]

Дополнительная информация: Топливный элемент

Все топливные элементы состоят из трех частей: электролита, анода и катода. [7] В принципе, водородный топливный элемент функционирует как аккумулятор, вырабатывающий электричество, который может приводить в действие электродвигатель. Однако вместо перезарядки топливный элемент можно заправить водородом. [8] Различные типы топливных элементов включают в себя полимерный электролит мембрана (П), топливные элементы прямого метанола топливных элементов , топливные элементы фосфорной кислоты , расплавленные топливные элементы карбоната , топливные элементы твердооксидных , реформировано метанол на топливные элементы и регенеративные топливные элементы. [9]

История [ править ]

1966 г. GM Electrovan [10]

Концепция топливного элемента была впервые продемонстрирована Хамфри Дэви в 1801 году, но изобретение первого работающего топливного элемента приписывают Уильяму Гроуву, химику, юристу и физику. Эксперименты Гроува с тем, что он назвал «газогальванической батареей», доказали в 1842 году, что электрический ток может быть получен в результате электрохимической реакции между водородом и кислородом на платиновом катализаторе. [11] Английский инженер Фрэнсис Томас Бэкон расширил работу Гроува, создав и продемонстрировав различные щелочные топливные элементы с 1939 по 1959 год. [12]

Первым современным автомобилем на топливных элементах был модифицированный сельскохозяйственный трактор Allis-Chalmers , оснащенный 15-киловаттным топливным элементом, около 1959 года. [13] Космическая гонка времен холодной войны стимулировала дальнейшее развитие технологии топливных элементов. В рамках проекта Gemini были протестированы топливные элементы для выработки электроэнергии во время пилотируемых космических полетов. [14] [15] Разработка топливных элементов продолжилась в рамках программы Apollo . В системах электроснабжения капсул Аполлона и лунных модулей использовались щелочные топливные элементы. [14] В 1966 году компания General Motors разработала первый дорожный автомобиль на топливных элементах.Chevrolet Electrovan . [16] У него был топливный элемент PEM , дальность действия 120 миль и максимальная скорость 70 миль в час. Сидений было всего два, так как батарея топливных элементов и большие баки с водородом и кислородом занимали заднюю часть фургона. Был построен только один, так как проект был признан непомерно дорогостоящим. [17]

General Electric и другие продолжали работать над топливными элементами PEM в 1970-х годах. [14] В 1980-х годах стопки топливных элементов все еще использовались в основном для космических применений, включая космический шаттл . [14] Однако закрытие программы Apollo отправило многих отраслевых экспертов в частные компании. К 1990-м годам производители автомобилей заинтересовались применением топливных элементов, и были готовы демонстрационные автомобили. В 2001 году были продемонстрированы первые водородные баки на 700 бар (10000 фунтов на квадратный дюйм), что позволило уменьшить размер топливных баков, которые можно было использовать в транспортных средствах, и расширить диапазон. [18]

Приложения [ править ]

Дополнительная информация: Список автомобилей на топливных элементах

Есть автомобили на топливных элементах для всех видов транспорта. Наиболее распространенными транспортными средствами на топливных элементах являются автомобили, автобусы, вилочные погрузчики и погрузчики. [19]

Автомобили [ править ]

Honda FCX Clarity концепт - кар был представлен в 2008 году на лизинг со стороны клиентов в Японии и Южной Калифорнии и прекращено к 2015 году С 2008 по 2014 год , Honda в аренду в общей сложности 45 единиц FCX в США. [20] За это время было выпущено более 20 других прототипов и демонстрационных автомобилей FCEV, [21] включая GM HydroGen4 , [16] и Mercedes-Benz F-Cell .

Автомобиль Hyundai ix35 FCEV на топливных элементах доступен для аренды с 2014 года [22], когда было сдано в аренду 54 единицы. [23]

Toyota Mirai 2015 года выпуска

Продажи Toyota Mirai государственным и корпоративным клиентам начались в Японии в декабре 2014 года. [24] Цены начинались с 6 700 000 иен (~ 57 400 долларов США ) до вычета налогов и государственного поощрения в размере 2 000 000 иен (~ 19 600 долларов США ). [25] Бывший президент Европарламента Пэт Кокс подсчитал, что первоначально Toyota потеряет около 100 000 долларов с каждой проданной Mirai. [26] По состоянию на декабрь 2017 года глобальные продажи составили 5300 Mirais. Самыми продаваемыми рынками были США с 2900 единицами, Япония с 2100 и Европа с 200. [27]

Розничные поставки Honda Clarity Fuel Cell 2017 года начались в Калифорнии в декабре 2016 года. [28] Clarity 2017 имеет наивысший рейтинг экономии топлива в сочетании и в городе среди всех автомобилей на водородных топливных элементах, оцененных Агентством по охране окружающей среды, с комбинированным рейтингом для города / шоссе, равного 67 миль на галлон бензинового эквивалента (MPGe) и 68 MPGe при движении по городу. [29] В 2019 году Кацуши Иноуэ, президент Honda Europe, заявил: «Сейчас мы сосредоточены на гибридных и электромобилях. Возможно, появятся автомобили на водородных топливных элементах, но это технология для следующей эпохи». [30]

К 2017 году Daimler свернул разработку FCEV, сославшись на снижение стоимости аккумуляторов и увеличение ассортимента электромобилей [31], а большинство автомобильных компаний, разрабатывающих водородные автомобили, переключили свое внимание на электромобили с аккумуляторными батареями. [32]

Экономия топлива [ править ]

В следующей таблице сравнивается экономия топлива EPA, выраженная в милях на галлон бензинового эквивалента (MPGe), для автомобилей с водородными топливными элементами, оцененных EPA по состоянию на декабрь 2016 года и доступных только в Калифорнии. [29]

Сравнение экономии топлива, выраженной в MPGe для автомобилей с водородными топливными элементами,
доступных для аренды в Калифорнии и оцененных Агентством по охране окружающей среды США по состоянию на октябрь 2016 г. [29] [33]
Средство передвиженияГод выпускаКомбинированная
экономия топлива		Город
экономии топлива
Экономия топлива на шоссе		КлассифицироватьГодовая
стоимость топлива
Топливный элемент Hyundai Tucson2017 г.49 миль на галлон48 миль на галлон50 миль на галлон265 миль (426 км)1700 долларов США
Toyota Mirai2016 г.66 миль на галлон66 миль на галлон66 миль на галлон312 миль (502 км)1250 долларов США
Топливный элемент Honda Clarity2017 г.67 миль на галлон68 миль на галлон66 миль на галлон366 миль (589 км)-
Примечания: Один килограмм водорода имеет примерно такое же энергосодержание, как один американский галлон бензина. [34]

Список произведенных моделей [ править ]

Список
серийно выпускаемых современных автомобилей, пикапов, фургонов и внедорожников на топливных элементах
(с 1990 г. по настоящее время)
МодельПроизводствоИсходный MRSP (2)
/ аренда в месяц
(текущие $)		Классифицировать
Комментарии
Модели снятые с производства
Honda FCX-V4		2002-2007 гг.
Лизинг только
11 500 долларов США [35]
От 160 миль (260 км) [36]
до 190 миль (310 км) [37]
Первый автомобиль на топливных элементах, одобренный для американских дорог Агентством по охране окружающей среды и Калифорнийским советом по воздушным ресурсам с последующей сдачей в аренду в Калифорнии. Также одобрен для использования на японских дорогах Министерством земли, инфраструктуры и транспорта Японии . [38] Примерно 30 арендованных в районе Лос-Анджелеса и Токио . [39] Позже лизинг расширился до 50 штатов. [37]
Ford Focus FCV		2003-2006 гг.
Только лизинг
неизвестен
200 миль (320 км) [40]
Изначально планировалось сдавать в аренду в 50 штатах [36], но в конечном итоге она была сдана только в Калифорнии , Флориде и Канаде. [37]
Nissan X-Trail FCV 04 - цена: + 0 руб.		2003-2013 гг.
Только
1 000 000 ¥ [41]
(8 850 долларов США)
350 км (220 миль) [41]
Сдан в аренду предприятиям и государственным учреждениям в Японии и Калифорнии . [42] [43]
Mercedes-Benz F-Cell (на базе A-класса)		2005-2007 гг.
Только лизинг
неизвестен
От 100 миль (160 км) [40]
до 110 миль (180 км) [44]
100 сданы в аренду по всему миру. [45]
Chevrolet Equinox FC		2007-2009 гг.
Только лизинг
190 миль (310 км) [46]
Сдавался в аренду в Калифорнии и Нью-Йорке .
Honda FCX Ясность		2008-2015 гг.
Лизинг всего
600 долларов США
280 миль (450 км) [47],
позже 240 миль (390 км) [48]
и 231 миль (372 км) [49]
Сдан в аренду в США, Европе и Японии.
Mercedes-Benz F-Cell (на базе B-класса)		2010-2014 гг.
Лизинг всего
850 долларов США
190 миль (310 км) [48]
Сдан в аренду в южной Калифорнии . [48]
Hyundai Tucson FCEV (ix35)		2014–2018 гг.
Лизинг только
599 долларов США [50]
265 миль (426 км) [51]
Сдан в аренду в Южной Корее , Калифорнии , Европе и Ванкувере .
Модели в производстве
Toyota Mirai		2015 – настоящее время
Продажа и аренда
58 500 долларов США [52]
312 миль (502 км) [51]
Продано и сдано в аренду в Японии, Калифорнии , Европе , Квебеке и Объединенных Арабских Эмиратах . По состоянию на 15 февраля 2017 года глобальные продажи с момента запуска составили 2840 единиц. [53]
Honda Clarity		2016 – настоящее время
Лизинг только
369 долларов США [54]
300 миль (480 км) [54]
Сдан в аренду в Японии, Южной Калифорнии, Европе. [54] [55]
Hyundai Nexo		2018 – настоящее время
Продажа и аренда
58 300 долларов США [56]
370 миль (600 км) [57]
Продается в Южной Корее, Калифорнии и Европе.

Топливные элементы, работающие на установке риформинга этанола [ править ]

В июне 2016 года Nissan объявил о планах по разработке автомобилей на топливных элементах, работающих на этаноле, а не на водороде . Nissan утверждает, что такой технический подход будет дешевле, и что будет проще развернуть заправочную инфраструктуру, чем водородную. [58] Транспортное средство будет включать резервуар, содержащий смесь воды и этанола, которая подается в бортовую установку риформинга, которая расщепляет ее на водород и диоксид углерода. Затем водород подают в твердооксидный топливный элемент . Согласно заявлению Nissan, жидкое топливо может представлять собой смесь этанола и воды в соотношении 55:45. Nissan рассчитывает коммерциализировать свои технологии к 2020 году. [58]

Автобусы [ править ]

Смотрите также: Автобус на топливных элементах
Автобус Mercedes-Benz на топливных элементах.

Существуют также демонстрационные модели автобусов [59], а в 2011 году по всему миру было развернуто более 100 автобусов на топливных элементах . Большинство этих автобусов производилось компаниями UTC Power , Toyota , Ballard , Hydrogenics и Proton Motor. Автобусы UTC накопили более 970 000 км (600 000 миль) вождения. [60] Автобусы на топливных элементах имеют на 30–141% большую экономию топлива, чем автобусы с дизельным двигателем и автобусы, работающие на природном газе. [61] автобусы на топливных элементах были развернуты в городах по всему миру, [62] , хотя проект Whistler, Британская Колумбия была прекращена в 2015 году [63] топливных элементов шины клубаэто глобальные совместные усилия в области пробных автобусов на топливных элементах. Известные проекты включают:

  • 12 автобусов на топливных элементах были развернуты в районе Окленда и залива Сан-Франциско в Калифорнии. [62]
  • Компания Daimler AG , с тридцатью шестью экспериментальными автобусами, работающими на топливных элементах Ballard Power Systems , успешно завершила трехлетние испытания в одиннадцати городах в 2007 году. [64] [65]
  • Парк автобусов Thor с топливными элементами UTC Power был развернут в Калифорнии под управлением SunLine Transit Agency. [66]
  • Первый прототип автобуса на водородных топливных элементах в Бразилии был развернут в Сан-Паулу . Автобус производился в Кашиас-ду-Сул , а водородное топливо должно было производиться в Сан-Бернарду-ду-Кампу из воды путем электролиза . Программа, получившая название « Ônibus Brasileiro a Hidrogênio » (бразильский водородный автобус), включала три автобуса. [67] [68]

Вилочные погрузчики [ править ]

См. Также: Вилочный погрузчик на топливных элементах

Топливный элемент вилочного погрузчик (также называемый штабелера топливного элемента или вилочный топливный элемент) представляет собой топливный элемент с питанием от промышленного грузовик погрузчика используется для подъема и транспортировки материалов. Большинство топливных элементов, используемых в вилочных погрузчиках, работают на топливных элементах PEM . [69]

В 2013 году в США для погрузочно-разгрузочных работ использовалось более 4000 вилочных погрузчиков на топливных элементах [70], из которых только 500 получили финансирование от Министерства энергетики (2012). [71] [72] Парком топливных элементов управляется большим количеством компаний, включая Sysco Foods, FedEx Freight, GENCO (в Wegmans, Coca-Cola, Kimberly Clark и Whole Foods) и HEB Grocers. [73] Европа продемонстрировала 30 вилочных погрузчиков на топливных элементах с Hylift и расширила его с помощью HyLIFT-EUROPE до 200 единиц, [74] с другими проектами во Франции [75] [76] и Австрии. [77]В 2011 году компания Pike Research заявила, что вилочные погрузчики на топливных элементах будут крупнейшим драйвером спроса на водородное топливо к 2020 году. [78]

Вилочные погрузчики, работающие на топливных элементах PEM, обладают значительными преимуществами по сравнению с вилочными погрузчиками с бензиновым двигателем, поскольку не производят местных выбросов. Вилочные погрузчики на топливных элементах могут работать полную 8-часовую смену на одном баке водорода, могут быть заправлены за 3 минуты и имеют срок службы 8–10 лет. Вилочные погрузчики на топливных элементах часто используются на холодильных складах, поскольку их производительность не ухудшается из-за низких температур. [79] Конструктивно блоки FC часто выполняются как заменяемые. [80] [81]

Мотоциклы и велосипеды [ править ]

Мотоцикл Yamaha FC-me.

В 2005 году британская фирма Intelligent Energy выпустила первый в истории мотоцикл, работающий на водороде, под названием ENV (Emission Neutral Vehicle). У мотоцикла достаточно топлива, чтобы проработать четыре часа и проехать 160 км (100 миль) по городу с максимальной скоростью 80 км / ч (50 миль в час). [82] В 2004 году компания Honda разработала мотоцикл на топливных элементах, в котором использовался стек Honda FC. [83] [84] Есть и другие примеры велосипедов [85] и велосипедов [86] с двигателем на водородных топливных элементах. Suzuki Burgman получил одобрение в ЕС «как тип транспортного средства». [87]Тайваньская компания APFCT проводит уличные испытания 80 скутеров на топливных элементах [88] для Тайваньского бюро энергетики с использованием топливной системы итальянской компании Acta SpA. [89]

Самолеты [ править ]

Смотрите также: Самолеты с водородным двигателем
Боинг Сотовый Демонстрационный топлива питается от водородных топливных элементов.

В феврале 2008 года исследователи и партнеры компании Boeing по всей Европе провели экспериментальные летные испытания пилотируемого самолета, работающего только на топливных элементах и ​​легких аккумуляторах . Самолет-демонстратор топливных элементов, как его называли, использовал гибридную систему топливного элемента с протонообменной мембраной (PEM) и литий-ионной батареи для питания электродвигателя, который был соединен с обычным пропеллером. [90] В 2003 году был запущен первый в мире самолет с пропеллером, полностью работающий на топливных элементах. Топливный элемент имел уникальную конструкцию пакета FlatStack, которая позволяла интегрировать топливный элемент с аэродинамическими поверхностями самолета. [91]

Было зарегистрировано несколько беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с питанием от топливных элементов. Горизонт топливных элементов БЛА установить рекорд дальность полета небольшой БЛА в 2007 году [92] Военные Особый интерес в этом приложении из-за низкого шума, низкой тепловой сигнатуры и способность достичь большой высоты. В 2009 году Ion Tiger из морской исследовательской лаборатории (NRL) использовал водородный топливный элемент и пролетел 23 часа 17 минут. [93] Компания Boeing завершает испытания Phantom Eye, высотного аппарата с большим запасом хода (HALE), который будет использоваться для проведения исследований и наблюдения в полете на высоте 20 000 м (65 000 футов) в течение четырех дней подряд. [94] Топливные элементы также используются для обеспечения вспомогательной энергии для самолетов, заменяя генераторы на ископаемом топливе, которые ранее использовались для запуска двигателей и питания бортовых электрических нужд. [94] Топливные элементы могут помочь самолетам снизить выбросы CO 2 и других загрязняющих веществ и шум.

Лодки [ править ]

Основные статьи: водородное судно и лодка на топливных элементах
Hydra топливных элементов лодки.

Первая в мире лодка HYDRA на топливных элементах использовала систему AFC с полезной мощностью 6,5 кВт. За каждый литр израсходованного топлива, средний подвесной мотор производит 140 раз меньше [ править ] углеводороды , полученные в среднем современном автомобиле. Двигатели на топливных элементах имеют более высокий КПД по энергии, чем двигатели внутреннего сгорания, и, следовательно, предлагают больший запас хода и значительно сниженные выбросы. [95] Исландия взяла на себя обязательство переоборудовать свой обширный рыболовный флот для использования топливных элементов для обеспечения вспомогательной энергии к 2015 году и, в конечном итоге, для обеспечения основной энергии на своих лодках. Недавно Амстердам представил свою первую лодку на топливных элементах, которая перевозит людей по каналам города. [96]

Подводные лодки [ править ]

Смотрите также: немецкая подводная лодка U-31 (S181)

Первым подводным применением топливных элементов стала немецкая подводная лодка Тип 212 . [97] Каждый тип 212 содержит девять топливных элементов PEM, разбросанных по всему кораблю, обеспечивая от 30 до 50 кВт электроэнергии каждый. [98] Это позволяет типу 212 оставаться под водой дольше и затрудняет их обнаружение. Подводные лодки, работающие на топливных элементах, также проще проектировать, производить и обслуживать, чем атомные подводные лодки. [99]

Поезда [ править ]

Основная статья: Гидраил
Дебют Alstom Coradia iLint на выставке InnoTrans 2016

В марте 2015 года China South Rail Corporation (CSR) продемонстрировала первый в мире трамвай на водородных топливных элементах на сборочном предприятии в Циндао. [100] 83 мили гусениц для новой машины были построены в семи городах Китая. Китай планировал потратить 200 миллиардов юаней (32 миллиарда долларов) в течение следующих пяти лет на увеличение трамвайных путей до более чем 1200 миль. [101]

В 2016 году Alstom дебютировал Coradia iLint , региональный поезд на питание от водородных топливных элементов. Он был разработан, чтобы развивать скорость 140 километров в час (87 миль в час) и преодолевать 600-800 километров (370-500 миль) на полном баке водорода. [102] Поезд был введен в эксплуатацию в Германии в 2018 году и, как ожидается, будет испытан в Нидерландах в начале 2019 года. [103]

Швейцарский производитель Stadler Rail подписал контракт в Калифорнии на поставку поезда на водородных топливных элементах в США, поезда FLIRT H2, в 2024 году в рамках проекта железной дороги Arrow . [104]

Грузовики [ править ]

В 2020 году Hyundai приступила к производству 34-тонных грузовых автомобилей с водородным двигателем под названием XCIENT, осуществив первоначальную поставку 10 автомобилей в Швейцарию. Они могут проехать 400 километров (250 миль) на полном баке, и им требуется от 8 до 20 минут, чтобы заправиться. [105]

В 2020 году Daimler анонсировала концепцию жидкого водорода Mercedes-Benz GenH2, производство которой ожидается в 2023 году. [106]

Водородная инфраструктура [ править ]

Основные статьи: Водородная инфраструктура , Водородная магистраль и Водородная станция.

Эберле и Риттмар фон Гельмольт заявили в 2010 году, что остаются проблемы, прежде чем автомобили на топливных элементах смогут стать конкурентоспособными с другими технологиями, и сослались на отсутствие разветвленной водородной инфраструктуры в США: [107] По состоянию на июль 2020 года насчитывалось 43 общедоступных водородных заправочных станции. в США, 41 из которых находится в Калифорнии. [4] В 2013 году губернатор Джерри Браун подписал AB 8, законопроект о финансировании 20 миллионов долларов в год в течение 10 лет на строительство до 100 станций. [108] В 2014 году Энергетическая комиссия Калифорнии выделила 46,6 миллиона долларов на строительство 28 станций. [109]

В Японии появилась первая коммерческая водородная заправочная станция в 2014 году. [110] К марту 2016 года в Японии было 80 водородных заправочных станций, и японское правительство намеревается удвоить это число до 160 к 2020 году. [111] В мае 2017 года насчитывалось 91 водородная заправка. заправочные станции в Японии. [112] В Германии в июле 2015 года было 18 общественных водородных заправочных станций. Правительство Германии надеялось увеличить это число до 50 к концу 2016 года [113], но только 30 были открыты в июне 2017 года. [114]

Кодексы и стандарты [ править ]

Автомобиль на топливных элементах - это классификация в кодах и стандартах топливных элементов. [115]

Программы США [ править ]

В 2003 году президент США Джордж Буш предложил Инициативу по водородному топливу (HFI). HFI был направлен на дальнейшее развитие водородных топливных элементов и инфраструктурных технологий для ускорения коммерческого внедрения транспортных средств на топливных элементах. К 2008 году США вложили в этот проект 1 миллиард долларов. [116] В 2009 году Стивен Чу , тогдашний министр энергетики США , утверждал, что водородные автомобили «не будут практиковаться в течение следующих 10-20 лет». [117] [118] В 2012 году, однако, Чу заявил, что он считает автомобили на топливных элементах более экономически целесообразными, поскольку цены на природный газ упали, а технологии водородного риформинга улучшились. [119] [120] В июне 2013 г.Энергетическая комиссия Калифорнии выделила 18,7 миллиона долларов на водородные заправочные станции. [121] В 2013 году губернатор Браун подписал AB 8, законопроект о финансировании 20 миллионов долларов в год в течение 10 лет для 100 станций. [108] В 2013 году Министерство энергетики США объявило о выделении до 4 миллионов долларов, запланированных на «дальнейшую разработку передовых систем хранения водорода». [122] 13 мая 2013 года Министерство энергетики запустило программу H2USA, которая направлена ​​на развитие водородной инфраструктуры в США. [123]

Стоимость [ править ]

К 2010 году достижения в области технологий топливных элементов привели к уменьшению размера, веса и стоимости электромобилей на топливных элементах. [124] В 2010 году Министерство энергетики США (DOE) подсчитало, что стоимость автомобильных топливных элементов упала на 80% с 2002 года и что такие топливные элементы потенциально могут быть произведены по цене 51 доллар США за киловатт при условии значительной экономии производственных затрат. [125] Электромобили на топливных элементах производятся с «запасом хода более 250 миль между дозаправками». [125] Их можно заправить менее чем за 5 минут. [126] Автобусы на топливных элементах имеют на 40% большую экономию топлива, чем автобусы с дизельным двигателем. [124] EEREПрограмма «Технологии топливных элементов» утверждает, что по состоянию на 2011 год топливные элементы достигли КПД электромобиля на топливных элементах от 42 до 53% при полной мощности [124], а их долговечность составила более 75 000 миль при снижении напряжения менее 10%, что вдвое больше. достигнута в 2006 году. [125] В 2012 году Lux Research, Inc. выпустила отчет, в котором был сделан вывод о том, что «капитальные затраты ... ограничат внедрение всего лишь 5,9 ГВт» к 2030 году, создав «почти непреодолимый барьер для внедрения, за исключением нишевые приложения ». Анализ Lux пришел к выводу, что к 2030 году применение стационарных топливных элементов PEM достигнет 1 миллиарда долларов, в то время как рынок транспортных средств, включая вилочные погрузчики на топливных элементах , достигнет в общей сложности 2 миллиардов долларов. [127]

Воздействие на окружающую среду [ править ]

Воздействие транспортных средств на топливных элементах на окружающую среду зависит от первичной энергии, с помощью которой был произведен водород. Транспортные средства на топливных элементах являются экологически безвредными только тогда, когда водород производился с использованием возобновляемых источников энергии . [128] В этом случае автомобили на топливных элементах чище и эффективнее, чем автомобили, работающие на ископаемом топливе. Однако они не так эффективны, как аккумуляторные электромобили, которые потребляют гораздо меньше энергии. [129] Обычно автомобиль на топливных элементах потребляет в 2,4 раза больше энергии, чем электромобиль с аккумулятором, потому что электролиз и хранение водорода намного менее эффективны, чем использование электричества для непосредственной зарядки аккумулятора. [128]

По состоянию на 2009 год автотранспортные средства использовали большую часть нефти, потребляемой в США, и производили более 60% выбросов монооксида углерода и около 20% выбросов парниковых газов в Соединенных Штатах, однако производство водорода для гидрокрекинга использовалось в производстве бензина. среди его промышленных применений на него приходилось около 10% выбросов парниковых газов в масштабах всего автопарка. [130] Напротив, транспортное средство, работающее на чистом водороде, выделяет мало загрязняющих веществ, производя в основном воду и тепло, хотя производство водорода приведет к образованию загрязняющих веществ, если водород, используемый в топливном элементе, не будет производиться с использованием только возобновляемой энергии. [131]

В проведенном в 2005 году анализе Well-to-Wheels Министерство энергетики подсчитало, что электромобили на топливных элементах, использующие водород, произведенный из природного газа, будут приводить к выбросам примерно 55% CO 2 на милю транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания и будут иметь примерно на 25% меньше выбросов. чем гибридные автомобили . [132] В 2006 году Ульф Боссель заявил, что большое количество энергии, необходимое для выделения водорода из природных соединений (воды, природного газа, биомассы), упаковки легкого газа путем сжатия или сжижения, передачи энергоносителя пользователю, а также потеря энергии при ее преобразовании в полезную электроэнергию с помощью топливных элементов оставляет около 25% для практического использования » [133].Ричард Гилберт, соавтор книги « Транспортные революции: перемещение людей и грузовые перевозки без нефти» (2010), аналогичным образом комментирует, что для производства газообразного водорода в конечном итоге используется часть создаваемой им энергии. Затем энергия потребляется путем преобразования водорода обратно в электричество в топливных элементах. «Это означает, что только четверть первоначально доступной энергии достигает электродвигателя» ... Такие потери при преобразовании плохо сочетаются, например, с перезарядкой электромобиля (EV), такого как Nissan Leaf или Chevy Volt. от розетки ». [134] [135]В отчете Аргоннской национальной лаборатории по анализу автомобилей на водородных топливных элементах за 2010 год говорится, что возобновляемые источники H2 предлагают гораздо большие преимущества для парниковых газов. [136] Этот результат был недавно подтвержден. [128] В 2010 году в публикации Министерства энергетики США «Well-to-Wheels» предполагалось, что эффективность одноступенчатого сжатия водорода до 6250 фунтов на квадратный дюйм (43,1 МПа) на заправочной станции составляет 94%. [137] Исследование 2016 года в ноябрьском номере журнала Energy, проведенное учеными Стэнфордского университета и Мюнхенского технического университета.пришел к выводу, что даже с учетом местного производства водорода «инвестиции в автомобили с полностью электрическими аккумуляторами являются более экономичным выбором для сокращения выбросов углекислого газа, в первую очередь из-за их более низкой стоимости и значительно более высокой энергоэффективности». [138]

Критика [ править ]

В 2008 году профессор Джереми П. Мейерс в журнале « Интерфейс электрохимического общества»писал: «Хотя топливные элементы эффективны по сравнению с двигателями внутреннего сгорания, они не так эффективны, как батареи, в первую очередь из-за неэффективности реакции восстановления кислорода. ... [T] они имеют наибольший смысл для работы без подключения к сети, или когда топливо может подаваться непрерывно. Для приложений, которые требуют частых и относительно быстрых запусков ... где нулевые выбросы являются требованием, например, в закрытых помещениях, таких как склады, и где водород считается приемлемым реагентом, [топливо PEM элемент] становится все более привлекательным выбором [если замена батарей неудобна] ». Однако практическая стоимость топливных элементов для автомобилей будет оставаться высокой до тех пор, пока объемы производства не будут включать в себя эффект масштаба и хорошо развитую цепочку поставок. До тех пор,затраты примерно на порядок выше планов Министерства энергетики.[139]

Также в 2008 году Wired News сообщил, что «эксперты говорят, что пройдет 40 или более лет, прежде чем водород окажет какое-либо существенное влияние на потребление бензина или глобальное потепление, и мы не можем позволить себе ждать так долго. ресурсы из более быстрых решений ". [140] Журнал Economist в 2008 году процитировал Роберта Зубрина , автора книги « Энергетическая победа» , который сказал: «Водород - это« чуть ли не наихудшее автомобильное топливо ». [141]В журнале отмечалось, что большая часть водорода производится путем паровой конверсии, которая создает не меньше выбросов углерода на милю, чем некоторые из сегодняшних бензиновых автомобилей. С другой стороны, если бы водород можно было производить с использованием возобновляемых источников энергии, «наверняка было бы проще просто использовать эту энергию для зарядки батарей полностью электрических или подключаемых к электросети гибридных автомобилей». [141] Los Angeles Times писал в 2009 году, « В любом случае вы посмотрите на нее, водород паршивый способ перемещения автомобилей.» [142] The Washington Postспросил в ноябре 2009 года: «[Зачем вы] хотите хранить энергию в виде водорода, а затем использовать этот водород для производства электричества для двигателя, когда электрическая энергия уже ждет, чтобы ее высосали из розеток по всей Америке и накапливали? в автомобильных аккумуляторах ...? " [143]

В 2013 году Motley Fool заявил, что «по-прежнему существуют непомерно дорогостоящие препятствия [для водородных автомобилей], связанные с транспортировкой, хранением и, что наиболее важно, производством». [144]В 2013 году представитель Volkswagen Рудольф Кребс сказал, что «независимо от того, насколько хороши сами автомобили, законы физики снижают их общую эффективность. Самый эффективный способ преобразовать энергию в мобильность - это электричество». Он уточнил: «Подвижность водорода имеет смысл только в том случае, если вы используете зеленую энергию», но ... вам нужно сначала преобразовать его в водород «с низкой эффективностью», где «вы теряете около 40 процентов начальной энергии». Затем вы должны сжать водород и хранить его под высоким давлением в резервуарах, что потребляет больше энергии. «А затем вы должны преобразовать водород обратно в электричество в топливном элементе с еще одной потерей эффективности». Кребс продолжил: «В конце концов, из ваших первоначальных 100 процентов электроэнергии вы получите от 30 до 40 процентов». [145]

В 2014 году футурист по электромобилям и энергетике Джулиан Кокс рассчитал выбросы, производимые на милю, пройденную EPA в комбинированном цикле, от колеса до колеса, реальными транспортными средствами на водородных топливных элементах, и данные, полученные от испытуемых, участвовавших в долгосрочном исследовании NREL FCV Министерства энергетики США. . В отчете представлены официальные данные, которые опровергают утверждения маркетологов о каких-либо неотъемлемых преимуществах водородных топливных элементов по сравнению с трансмиссиями эквивалентных обычных бензиновых гибридов и даже с обычными маломоторными автомобилями с аналогичными характеристиками трансмиссии из-за интенсивности выбросов при производстве водорода из природного газа. .Отчет продемонстрировал экономическую неизбежность продолжения использования метана в производстве водорода из-за снижения стоимости водородных топливных элементов на возобновляемые источники энергии из-за потерь при преобразовании электроэнергии в водород и обратно по сравнению с прямым использованием электроэнергии в обычном электромобиле. Анализ противоречит маркетинговым заявлениям производителей автомобилей, занимающихся продвижением водородных топливных элементов. Анализ пришел к выводу, что государственная политика в отношении водородных топливных элементов была введена в заблуждение из-за ложных эквивалентов очень больших, очень старых или очень мощных бензиновых транспортных средств, которые не точно отражают выбор технологий сокращения выбросов, легко доступных среди более дешевых и уже существующих. новые варианты транспортных средств, доступные потребителям.[146] Кокс писал в 2014 году, что производство водорода из метана «значительно более углеродоемко на единицу энергии, чем уголь. Ошибочное принятие ископаемого водорода при гидроразрыве сланцев за экологически устойчивый путь получения энергии угрожает поощрением энергетической политики, которая приведет к разбавлению и потенциально сорвать глобальные усилия по предотвращению изменения климата из-за риска отвлечения инвестиций и внимания от автомобильных технологий, которые экономически совместимы с возобновляемыми источниками энергии ". [146] Business Insider прокомментировал в 2013 году:

Чистый водород можно получить промышленным способом, но для этого требуется энергия. Если эта энергия не поступает из возобновляемых источников, автомобили на топливных элементах не так чисты, как кажутся. ... Еще одна проблема - отсутствие инфраструктуры. Заправочным станциям необходимо вкладывать средства в возможность заправки водородных баков до того, как FCEV станут практичными, и маловероятно, что многие сделают это, пока на дорогах так мало клиентов. ... Отсутствие инфраструктуры усугубляется высокой стоимостью технологии. Топливные элементы «по-прежнему очень и очень дороги». [147]

В 2014 году бывший чиновник Министерства энергетики Джозеф Ромм написал три статьи, в которых утверждалось, что FCV все еще не преодолели следующие проблемы: высокая стоимость транспортных средств, высокая стоимость заправки и отсутствие инфраструктуры для доставки топлива. Он заявил: «Чтобы преодолеть все эти проблемы одновременно в ближайшие десятилетия, потребуется несколько чудес». [148] Более того, по его словам, «FCV не являются экологически чистыми» из-за утечки метана во время добычи природного газа и при производстве водорода, 95% которого производится с использованием процесса парового риформинга. Он пришел к выводу, что возобновляемая энергия не может быть экономически использована для производства водорода для парка FCV «ни сейчас, ни в будущем». [149] Аналитик GreenTech Media пришел к аналогичным выводам в 2014 году.[150]В 2015 году Clean Technica перечислила некоторые недостатки транспортных средств на водородных топливных элементах [151], как и Car Throttle . [152] Другой автор Clean Technica заключил: «Хотя водород может играть определенную роль в мире хранения энергии (особенно сезонного хранения), он выглядит тупиком, когда дело доходит до обычных транспортных средств». [153]

Анализ 2017 года, опубликованный в Green Car Reports, показал, что лучшие автомобили на водородных топливных элементах потребляют «более чем в три раза больше электроэнергии на милю, чем электромобиль ... производят больше выбросов парниковых газов, чем другие технологии трансмиссии ... [и имеют] очень высокие затраты на топливо ... Принимая во внимание все препятствия и требования к новой инфраструктуре (оцениваемой примерно в 400 миллиардов долларов), автомобили на топливных элементах кажутся в лучшем случае нишевой технологией, мало влияющей на потребление нефти в США. [112] В 2017 году Майкл Барнард, пишет в Forbes., перечислил сохраняющиеся недостатки автомобилей на водородных топливных элементах и ​​пришел к выводу, что «примерно к 2008 году стало совершенно ясно, что водород уступает и будет уступать аккумуляторным технологиям в качестве хранилища энергии для транспортных средств. вероятно, откажутся от своих мечтаний о топливных элементах ». [154]

В видео 2019 года от Real Engineering отмечалось, что использование водорода в качестве топлива для автомобилей не помогает снизить выбросы углерода от транспорта. 95% водорода, все еще производимого из ископаемого топлива, выделяет углекислый газ, а производство водорода из воды является энергоемким процессом. Для хранения водорода требуется больше энергии, чтобы охладить его до жидкого состояния или поместить в резервуары под высоким давлением, а доставка водорода на заправочные станции требует больше энергии и может выделять больше углерода. Водород, необходимый для перемещения FCV на километр, стоит примерно в 8 раз больше, чем электричество, необходимое для перемещения BEV на такое же расстояние. [155]Также в 2019 году Кацуши Иноуэ, президент Honda Europe, заявил: «Сейчас мы сосредоточены на гибридных и электромобилях. Возможно, появятся автомобили на водородных топливных элементах, но это технология для следующей эпохи». [156] Оценка 2020 года пришла к выводу, что водородные автомобили по-прежнему эффективны только на 38%, а электромобили с аккумулятором - на 80%. [157] [158]

См. Также [ править ]

  • Водородный автомобиль
  • Глоссарий терминов топливных элементов
  • Топливный элемент с протонообменной мембраной
  • Вспомогательная силовая установка на топливных элементах
  • Ассоциация топливных элементов и водородной энергетики

Заметки [ править ]

  1. ^ "Как работают автомобили на водородных топливных элементах?" , Союз обеспокоенных ученых , по состоянию на 24 июля 2016 г.
  2. ↑ «Первое в мире массовое производство FCEV» , по состоянию на 18 ноября 2018 г.
  3. ^ "Hyundai ix35 Fuel Cell" , по состоянию на 18 ноября 2018 г.
  4. ^ А б заправочной станции Alternative Считает по государству , альтернативные виды топлива для центров обработки данных , доступ к которым 2 июля 2020
  5. ↑ Сэмпсон, Джоанна (15 октября 2019 г.). «Более 7500 автомобилей FCEV в Калифорнии» . Водородный вид . Проверено 22 ноября 2019 года .
  6. ^ Hoium, Трэвис. «Какое будущее у автомобильной промышленности? Водородные автомобили, похоже, уступят место электрическим» , Пестрый дурак , 6 декабря 2019 г.
  7. ^ "Основы" , Министерство энергетики США, проверено: 2008-11-03.
  8. ^ "Что такое топливный элемент?" Архивировано 6 ноября2008 г. в Wayback Machine , Интернет-ресурс о топливных элементах, дата обращения: 3 ноября 2008 г.
  9. ↑ «Типы топливных элементов». Архивировано 9 июня2010 г. в Wayback Machine , Министерство энергетики США, дата обращения: 3 ноября 2008 г.
  10. ↑ Джон У. Фэрбенкс (30 августа 2004 г.). «Зрелость двигателя, эффективность и потенциальные улучшения» (PDF) . Конференция по сокращению выбросов дизельных двигателей Коронадо, Калифорния . Министерство энергетики США . п. 10. Архивировано из оригинального (PDF) 11 июля 2012 года . Проверено 2 декабря 2010 года .
  11. ^ http://www.fuelcelltoday.com/history
  12. ^ "История водородных машин и технологий с 1802 года по настоящее время!" . Зеленый автомобиль будущего . Проверено 10 ноября 2018 .
  13. ↑ Жезл, Джордж. «История топливных элементов, часть 2». Архивировано 2 апреля 2015 г. в Wayback Machine . «Топливный элемент сегодня», апрель 2006 г., по состоянию на 2 августа 2011 г.
  14. ^ a b c d «Топливные элементы PEM» . «Смитсоновский институт», 2004 г., по состоянию на 2 августа 2011 г.
  15. ↑ Дюмулен, Джим. «Информация о Близнецах-В» . НАСА - Космический центр Кеннеди, 25 августа 2000 г., по состоянию на 2 августа 2011 г.
  16. ^ a b Эберле, Ульрих; Мюллер, Бернд; фон Гельмольт, Риттмар (2012-07-15). «Электромобили на топливных элементах и ​​водородная инфраструктура: статус 2012» . Королевское химическое общество . Проверено 8 января 2013 .
  17. ^ «1966 GM Electrovan» . «Hydrogen Fuel Cars Now», доступ 2 августа 2011 г.
  18. ^ «Технология хранения водорода для водородной экономики» [ постоянная мертвая ссылка ] . «Iljin Composite», KCR, Корея, по состоянию на 2 августа 2011 г.
  19. ^ «Водородные заправочные станции могут достичь 5200 к 2020 году». Архивировано 23 июля 2011 г. в Wayback Machine . Environmental Leader: Environmental & Energy Management News, 20 июля 2011 г., по состоянию на 2 августа 2011 г.
  20. ^ Джон Voelcker (2014-07-29). «Honda заканчивает выпуск трех экологически чистых моделей на 2015 год: Insight, Fit EV, FCX Clarity» . Отчеты о зеленых автомобилях . Проверено 20 августа 2014 .
  21. ^ «Автомобили, работающие на водороде и топливных элементах во всем мире» . TÜV SÜD Industrie Service GmbH, по состоянию на 2 августа 2011 г.
  22. ^ Voelcker, Джон. «Новый Hyundai ix35» , Hyundai, по состоянию на 7 декабря 2014 г.
  23. ^ «Продажи электромобилей продолжат расти в 2014 г .: более 100 000 в прошлом году» , Green Car Reports , 5 января 2015 г.
  24. ↑ Йоко Кубота (15 декабря 2014 г.). "Автомобиль Toyota на топливных элементах Mirai поступает в продажу" . Япония в реальном времени ( Wall Street Journal ) . Проверено 29 декабря 2014 .
  25. ^ Кен Морицугу (2014-11-18). «Toyota начнет продажи автомобилей на топливных элементах в следующем месяце» . Ассошиэйтед Пресс . Fox News Чикаго. Архивировано из оригинального 29 ноября 2014 года . Проверено 19 ноября 2014 года .
  26. ^ Эйр, Джеймс. "Toyota теряет 100000 долларов на каждой проданной водородной FCV?" , CleanTechnica.com, 19 ноября 2014 г .; и Бланко, Себастьян. «Bibendum 2014: бывший президент ЕС говорит, что Toyota может потерять 100 000 евро за водородный седан FCV» , GreenAutoblog.com, 12 ноября 2014 г.
  27. ^ «Toyota продает 1,52 миллиона электрифицированных автомобилей в 2017 году, на три года раньше запланированного на 2020 год» (пресс-релиз). Тойота Сити, Япония : Toyota. 2018-02-02 . Проверено 3 февраля 2018 .
  28. ^ Милликин, Майк (2016-12-20). «Клиенты из Южной Калифорнии получают седан Honda Clarity Fuel Cell нового года выпуска» . Конгресс зеленых автомобилей . Проверено 24 декабря 2016 .
  29. ^ a b c Агентство по охране окружающей среды США и Министерство энергетики США (ноябрь 2016 г.). «Сравните автомобили на топливных элементах» . fueleconomy.gov . Проверено 24 ноября 2015 . Один килограмм водорода примерно эквивалентен одному галлону бензина в США.
  30. ^ Аллен, Джеймс. «Honda: сейчас подходящее время для использования электромобилей» , The Sunday Times , 4 ноября 2019 г.
  31. ^ Quartier, Дитер (2017-04-04). «Водород: БМВ да, Даймлер больше нет» . fleeteurope.com . Архивировано из оригинала на 2017-08-02 . Проверено 17 июля 2017 .
  32. ^ Уильямс, Кит. «Переход с водорода на электромобили продолжается, теперь Hyundai делает шаг» , Seeking Alpha , 1 сентября 2017 г.
  33. ^ "Топливный элемент Honda Clarity может похвастаться рейтингом EPA в 366 миль, лучшим из всех автомобилей с нулевым уровнем выбросов" (пресс-релиз). Торранс, Калифорния : Honda News. 2016-10-24 . Проверено 25 октября 2016 .
  34. ^ «Приложение E - Отправная точка: дискуссионный документ с описанием предлагаемого метода продажи и спецификации качества водородного автомобильного топлива» (PDF) . Заседание национальной рабочей группы США по разработке коммерческих стандартов измерения водорода . Национальный институт стандартов и технологий. 19 июня 2008 г. Архивировано из оригинального (PDF) 8 июня 2011 г.
  35. ^ http://www.abc.net.au/science/articles/2002/12/20/750598.htm
  36. ^ a b https://web.archive.org/web/20040911050214/http://www.fueleconomy.gov/feg/fcv_sbs.shtml
  37. ^ а б в https://web.archive.org/web/20041209034248/http://www.fueleconomy.gov/feg/fcv_sbs.shtml
  38. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2016-04-08 . Проверено 28 марта 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  39. ^ http://goliath.ecnext.com/coms2/gi_0199-1888886/Honda-Fuel-Cell-Vehicle-First.html
  40. ^ a b https://web.archive.org/web/20051124134253/http://www.fueleconomy.gov/feg/fcv_sbs.shtml
  41. ^ a b «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2016-04-07 . Проверено 28 марта 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  42. ^ http://www.nissan-global.com/EN/ENVIRONMENT/CAR/FUEL_BATTERY/DEVELOPMENT/FCV/
  43. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2016-04-06 . Проверено 28 марта 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  44. ^ https://web.archive.org/web/20061202085047/http://www.fueleconomy.gov/feg/fcv_sbs.shtml
  45. ^ http://www.easier.com/5440-mercedes-benz-a-class-f-cell-vehicle-to-visit-london.html
  46. ^ https://web.archive.org/web/20090813020701/http://fueleconomy.gov/feg/fcv_sbs.shtml
  47. ^ https://web.archive.org/web/20081208100817/http://www.fueleconomy.gov/Feg/fcv_sbs.shtml
  48. ^ а б в https://web.archive.org/web/20101226074951/http://fueleconomy.gov/feg/fcv_sbs.shtml
  49. ^ https://web.archive.org/web/20150127204415/http://www.fueleconomy.gov/feg/fcv_sbs.shtml
  50. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2016-03-24 . Проверено 28 марта 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  51. ^ a b http://www.fueleconomy.gov/feg/fcv_sbs.shtml
  52. ^ http://www.edmunds.com/toyota/mirai/2016/
  53. ^ Чанг-Ран Ким (2017-02-15). «Toyota отзовет на дорогу все 2800 автомобилей Mirai на топливных элементах» (пресс-релиз). Рейтер . Проверено 19 февраля 2017 .
  54. ^ а б в http://insideevs.com/honda-delivers-first-clarity-fuel-cell-sedan-in-japan
  55. ^ http://www.hybridcars.com/six-honda-clarity-fuel-cells-delivered-to-support-eus-hyfive-initiative/
  56. ^ http://www.edmunds.com/hyundai/nexo/2019/
  57. ^ https://www.autoevolution.com/news/2019-hyundai-nexo-fuel-cell-vehicle-features-370-miles-of-range-122672.html
  58. ^ a b Voelcker, Джон (14.06.2016). «Nissan использует другой подход к топливным элементам: этанол» . Отчеты о зеленых автомобилях . Проверено 16 июня 2016 .
  59. ^ «Безопасность, нормы и стандарты» . Программа DOE по технологиям топливных элементов, февраль 2011 г., по состоянию на 2 августа 2011 г.
  60. ↑ «Транспортные средства флота: обзор». Архивировано 17 октября 2011 г. в Wayback Machine . UTC Мощность. Доступ 2 августа 2011 г.
  61. ^ «Годовой отчет о проделанной работе за 2010 финансовый год: Обзор подпрограммы VIII.0 валидации технологий» . Джон Гарбак. Водородная программа Министерства энергетики.
  62. ^ a b «Награды Национальной программы развития автобусов на топливных элементах». Архивировано 31 октября 2012 года на Wayback Machine . Calstart. Доступ 12 августа 2011 г.
  63. ^ Хэнли, Стив. «Ванкувер завершает программу водородных автобусов в условиях высоких затрат» , Gas2.org, 10 марта 2015 г., по состоянию на 24 июля 2016 г.
  64. ^ "Европейский автобусный автобус на топливных элементах продлен на один год" . DaimlerChrysler. Архивировано из оригинального 29 сентября 2007 года . Проверено 31 марта 2007 .
  65. ^ "Автобусы на топливных элементах" . Транспорт для Лондона. Архивировано из оригинального 13 мая 2007 года . Проверено 1 апреля 2007 .
  66. ^ "Энергия UTC - Транспортные средства флота топливных элементов" . Архивировано из оригинального 2 -го октября 2011 года.
  67. ^ "Ônibus brasileiro movido a hidrogênio começa a rodar em São Paulo" (на португальском языке). Inovação Tecnológica. 2009-04-08 . Проверено 3 мая 2009 .
  68. ^ "Ônibus a Hidrogênio vira realidade no Brasil" (на португальском языке). Inovação Tecnológica. Апрель 2009 . Проверено 3 мая 2009 .[ мертвая ссылка ]
  69. ^ Forbes - 12 запасов водорода и топливных элементов
  70. ^ Вилочные погрузчики на топливных элементах набирают обороты
  71. ^ Обзор программы технологий топливных элементов. Архивировано 3 декабря 2013 г. на Wayback Machine.
  72. ^ Экономическое влияние развертывания топливных элементов в вилочных погрузчиках и для резервного питания в соответствии с американским Законом о восстановлении и реинвестировании. Архивировано 03 декабря 2013 г. на Wayback Machine.
  73. ^ «Информационный бюллетень: обращение с материалами и топливные элементы». Архивировано 13 августа 2012 г. в Wayback Machine.
  74. ^ Hylift
  75. ^ Первая водородная станция для вилочных погрузчиков на топливных элементах во Франции, для IKEA
  76. ^ HyPulsion
  77. ^ HyGear поставляет водородную систему для вилочных погрузчиков на топливных элементах.
  78. ^ «Водородные заправочные станции могут достичь 5200 к 2020 году». Архивировано 23 июля 2011 г. в Wayback Machine . Environmental Leader: Environmental & Energy Management News, 20 июля 2011 г., по состоянию на 2 августа 2011 г.
  79. ^ Сравнение полного топливного цикла силовых систем вилочного погрузчика, заархивировано 17 февраля 2013 г. на Wayback Machine
  80. ^ «Технология топливных элементов» . Архивировано из оригинала на 2013-12-03 . Проверено 24 ноября 2013 .
  81. ^ "Вилочный погрузчик на топливных элементах" . Архивировано из оригинала на 2010-12-06 . Проверено 30 мая 2015 .
  82. ^ "Велосипед ENV" . Интеллектуальная энергия. Архивировано из оригинала на 2008-03-06 . Проверено 27 мая 2007 .
  83. ^ "Honda разрабатывает скутер на топливных элементах, оснащенный стеком Honda FC" . Honda Motor Co. 24 августа 2004 г. Архивировано из оригинала на 2007-04-02 . Проверено 27 мая 2007 .
  84. ^ Брайант, Эрик (21.07.2005). «Хонда предложит мотоцикл на топливных элементах» . autoblog.com. Архив с оригинала на 2012-07-16 . Проверено 27 мая 2007 .
  85. ^ 15. Декабрь 2007. "Электрический велосипед на водородных топливных элементах" . Youtube.com . Проверено 21 сентября 2009 .
  86. ↑ «Транспортные средства на топливных элементах Horizon: транспорт: легкая мобильность». Архивировано 22 июля 2011 г. в Wayback Machine . Horizon Fuel Cell Technologies. 2010. Проверено 2 августа 2011 г.
  87. ^ Burgman_Fuel-Cell_Scooter
  88. ^ APFCT выиграла тайваньский контракт на проект BOE для демонстрации парка скутеров 80 FC
  89. ↑ Тайваньский водородный скутер ZES. Архивировано 5 июля 2012 г. на Wayback Machine.
  90. ^ "Боинг успешно летает на самолете с двигателем на топливных элементах" . Архивировано из оригинала на 2013-05-09.. Боинг. 3 апреля 2008 г. Проверено 2 августа 2011 г.
  91. ^ "Первый микроавтомобиль на топливных элементах". Архивировано 6 января 2010 г. на Wayback Machine.
  92. ^ "Horizon Fuel Cell устанавливает новый мировой рекорд в полете БПЛА". Архивировано 14 октября 2011 г. в Wayback Machine . Horizon Fuel Cell Technologies. 1 ноября 2007 г.
  93. ^ "БПЛА на топливных элементах завершает 23-часовой полет" . Альтернативная энергетика: Новости. 22 октября 2009 г. Проверено 2 августа 2011 г.
  94. ^ a b «Беспилотный летательный аппарат с водородным двигателем завершает серию испытаний». www.theengineer.co.uk. 20 июня 2011 г. Проверено 2 августа 2011 г.
  95. ^ «Основы топливных элементов: приложения». Архивировано 15 мая 2011 г. в Wayback Machine . Fuel Cells 2000. По состоянию на 2 августа 2011 г.
  96. ^ «Любители представляют лодку с нулевым уровнем выбросов» (на голландском языке). NemoH2. 28 марта 2011 г. Проверено 2 августа 2011 г.
  97. ^ "Супер-невидимая субмарина, работающая на топливных элементах" . Фредерик Плейтген. CNN Tech: ядерное оружие. 22 февраля 2011 г. Проверено 2 августа 2011 г.
  98. ^ "Ударные подводные лодки U212 / U214, Германия" . naval-Technology.com. Доступ 2 августа 2011 г.
  99. ^ Хаммершмидт, Альберт Э. «Двигательная установка на топливных элементах подводных лодок» . «Си Сименс» по состоянию на 3 августа 2011 г.
  100. ^ "Китай представляет первый в мире трамвай, работающий на водороде" .
  101. ^ «Будущее Китая на водороде начинается с трамваев, а не автомобилей» .
  102. ^ «Alstom представляет свой поезд Coradia iLint с нулевым уровнем выбросов на InnoTrans» (пресс-релиз). Alstom. 2016-09-20 . Проверено 21 сентября 2016 .
  103. ^ «Alstom тестирует поезд на водородных топливных элементах в Нидерландах; первый пилотный проект за пределами Германии» , Green Car Congress , 3 ноября 2019 г.
  104. ↑ Берджесс, Молли (14 ноября 2019 г.). «Первый водородный поезд для США» . Водородный вид . Проверено 25 ноября 2019 года .
  105. ↑ Юнг, Рю (7 июля 2020 г.). «Hyundai начинает массовое производство грузовиков с водородом» . Chosun Ilbo . Проверено 12 июля, 2020 .
  106. ↑ Готье, Майкл (16 сентября 2020 г.). «Новый полуконцепт Mercedes-Benz GenH2 на топливных элементах представляет вскоре серийную модель» . www.carscoops.com . Проверено 30 сентября 2020 .
  107. ^ Эберле, Ульрих и Риттмар фон Гельмольт. «Устойчивый транспорт на основе концепций электромобилей: краткий обзор» . Энергетика и экология, Королевское химическое общество , 14 мая 2010 г., по состоянию на 2 августа 2011 г. (требуется подписка)
  108. ^ а б Сюн, Бен. «Губернатор Браун подписывает AB 8». Архивировано 2 декабря 2013 г. в Wayback Machine , California Fuel Cell Partnership, 30 сентября 2013 г.
  109. ^ «Калифорния инвестирует почти 50 миллионов долларов в водородные заправочные станции». Архивировано 24 июня 2018 г. в Wayback Machine , Энергетическая комиссия Калифорнии, 1 мая 2014 г.
  110. ^ В Японии появляется первая коммерческая водородная станция для автомобилей.
  111. ^ Japan Times: Япония планирует к 2020 году 40 000 автомобилей на топливных элементах и ​​160 водородных станций
  112. ^ a b Voelcker, Джон. «Энергопотребление для автомобилей с водородными топливными элементами: больше, чем электричество, даже гибриды (анализ)» , Green Car Reports , 4 мая 2017 г.
  113. ^ CleanEnergyPartnership.de: FAQ - Сколько существует станций заправки водородом?
  114. ^ "H2-Stations" , H2 Mobility Deutschland GmbH, июнь 2017 г.
  115. ^ "Стандарты транспортного средства FC" . Fuelcellstandards.com. Архивировано из оригинала на 2011-07-11 . Проверено 19 июля 2011 .
  116. ↑ Ницца, Карим и Джонатан Стрикленд. «Как работают топливные элементы» . How Stuff Works, по состоянию на 3 августа 2011 г.
  117. ↑ Мэтью Л. Уолд (07.05.2009), «США вводят исследования топливных элементов для автомобилей» , New York Times , извлечено 09.05.2009.
  118. ^ Буллис, Кевин. «Вопросы и ответы: Стивен Чу» , Technology Review , 14 мая 2009 г.
  119. ^ "Чу меняет мнение о водороде" , Autoline Daily, 2.10 видео
  120. ^ Motavalli, Джим. «Дешевый природный газ побуждает министерство энергетики смягчить свою позицию в отношении топливных элементов» , The New York Times , 29 мая 2012 г.
  121. ^ Андерсон, Марк. Государственные субсидии на строительство водородных заправочных станций в размере 18,7 млн ​​долларов , Sacramento Business Journal , 13 июня 2013 г.
  122. ^ Министерство энергетики объявляет о выделении до 4 миллионов долларов на усовершенствованное хранение водорода , Министерство энергетики, 29 октября 2013 г.
  123. ^ Министерство энергетики запускает государственно-частное партнерство для развертывания водородной инфраструктуры
  124. ^ a b c Гарбак, Джон. «Обзор подпрограммы валидации технологий VIII.0» . Программа Министерства энергетики США по технологиям топливных элементов, Годовой отчет о проделанной работе за 2010 г., по состоянию на 2 августа 2011 г.
  125. ^ a b c «Достижения и прогресс». Архивировано 21 августа 2011 г. в Wayback Machine . Программа технологий топливных элементов, Министерство энергетики США, 24 июня 2011 г.
  126. ^ Wipke, Кит, Сэм Sprik, Дженнифер Курц и Тодд Рамсден. "Национальная обучающая демонстрация FCEV". Архивировано 19 октября 2011 г. в Wayback Machine . Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, апрель 2011 г., по состоянию на 2 августа 2011 г.
  127. ^ Брайан Уоршей, Брайан. «Великое сжатие: будущее водородной экономики» , Lux Research, Inc., январь 2012 г.
  128. ^ a b c Ноттер, Доминик А .; Куравелу, Катерина; Карахалиос, Феодорос; Далету, Мария К .; Хаберланд, Нара Тудела (01.01.2015). «Оценка жизненного цикла приложений PEM FC: электрическая мобильность и μ-ТЭЦ» . Energy Environ. Sci . 8 (7): 1969–1985. DOI : 10.1039 / c5ee01082a .
  129. ^ MZ Jacobson and Co., 100% чистые и возобновляемые источники энергии ветра, воды и солнечного света (WWS) для всех секторов энергетики для 50 Соединенных Штатов . В: энергетики и науки об окружающей среде 8, 2015, 2093-2117, DOI : 10.1039 / C5EE01283J .
  130. ↑ «Топливные элементы для транспорта» , Министерство энергетики США, обновлено 18 сентября 2009 г. Проверено 7 июня 2010 г.
  131. Перейти ↑ «Fuel Cell Vehicles» , Fuel Economy , Retrieved on: 2008-11-03.
  132. ^ "Распределенное производство водорода с помощью парового риформинга метана". Тем не менее, это сокращение на 25% объясняется сравнением со средним американским автопарком того времени, составлявшим всего 23 мили на галлон, и не учитывалось, как альтернативные варианты сокращения выбросов, которые будут представлены потребителям автомобилей вместе с новым FCV. Например, современные бензиновые гибриды с прямо эквивалентными размерами и характеристиками. При уровне 16,58 кг CO2-экв на килограмм H2 использование водорода, производимого из природного газа, чрезвычайно углеродоемко, тогда как гибридный автомобиль использует бензин с меньшим выбросом CO2 - 11,3 кг CO2-экв на кг (Аргоннские национальные лаборатории). Показатели Министерства энергетики США для бензина от скважины до колеса ниже - 11,13 кг CO2-экв. На кг. В результате, сравнивая аналогичные современные альтернативы, типичный бензиновый гибрид, такой как Toyota Prius, который достигает от 50 до 56 миль на галлон в зависимости от варианта модели, дает от 24,7% до 32.Выбросы парниковых газов на 2% меньше, чем у Toyota Mirai FCV и Prius, его топливо и инфраструктура, обеспечивающая его поддержку, значительно более привлекательны для потребителей и налогоплательщиков, прежде всего из-за стоимости. Автомобиль с гибридным двигателем внутреннего сгорания с аккумулятором на природном газе выделяет примерно такое же количество CO2 (использует столько же природного газа), что и автомобиль с гибридным двигателем на водородном топливном элементе, работающий на водороде, полученном из природного газа. Примеры из практики Well-to-Wheels для водородных путей, Программа Министерства энергетики США по водороду, по состоянию на 2 августа 2011 г.Автомобиль с гибридным двигателем внутреннего сгорания с аккумулятором на природном газе выделяет примерно такое же количество CO2 (использует столько же природного газа), что и автомобиль с гибридным двигателем на водородном топливном элементе, работающий на водороде, полученном из природного газа. Примеры из практики Well-to-Wheels для водородных путей, Программа Министерства энергетики США по водороду, по состоянию на 2 августа 2011 г.Автомобиль с гибридным двигателем внутреннего сгорания с аккумулятором на природном газе выделяет примерно такое же количество CO2 (использует столько же природного газа), что и автомобиль с гибридным двигателем на водородном топливном элементе, работающий на водороде, полученном из природного газа. Примеры из практики Well-to-Wheels для водородных путей, Программа Министерства энергетики США по водороду, по состоянию на 2 августа 2011 г.
  133. ^ Zyga, Лиза. «Почему водородная экономика не имеет смысла» . Physorg.com, 11 декабря 2006 г., по состоянию на 2 августа 2011 г., со ссылкой на Bossel, Ulf. "Имеет ли смысл водородная экономика?" Труды IEEE. Vol. 94, No. 10, октябрь 2006 г.
  134. ^ Гилберт, Ричард и Энтони Перл (2010). Транспортные революции: перемещение людей и грузов без нефти , ISBN издательства «Новое общество» 0865716609 
  135. ^ «EarthTalk: высокие затраты, препятствия удерживают автомобили на водородных элементах от массового производства» , Arizona Daily Sun , 2 мая 2011 г.
  136. ^ Полный анализ автомобилей на водородных топливных элементах
  137. ^ «Выбросы парниковых газов от скважины к колесам и использование нефти для легковых автомобилей среднего размера» . Hydrogen.energy.gov . Архивировано из оригинального (PDF) 30 ноября 2009 года . Проверено 27 июля 2015 .
  138. ^ «Аккумуляторные электромобили - лучший выбор для сокращения выбросов» , PVBuzz.com, 15 ноября 2016 г.
  139. ^ Мейерс, Джереми П. «Возвращение к механизму: разработка топливных элементов после ажиотажа» . The Electrochemical Society Interface , Winter 2008, pp. 36–39, по состоянию на 7 августа 2011 г.
  140. ^ Squatriglia, Чак. «Водородные автомобили не будут иметь значения в течение 40 лет» , Wired , 12 мая 2008 г.
  141. ^ a b Ригглсворт, Фил. «Автомобиль вечного будущего» ' 4 сентября 2008 г., извлечено 15 сентября 2008 г.
  142. ↑ Нил, Дэн (13 февраля 2009 г.). «Honda FCX Clarity: красота ради красоты» . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 11 марта 2009 года .
  143. ^ Suplee, Курт. «Не делайте ставки на водородный автомобиль в ближайшее время» . Вашингтон Пост , 17 ноября 2009 г.
  144. ^ Чацко, Maxx. «1 гигантское препятствие, не позволяющее водородному топливу попасть в ваш бензобак» , Пестрый дурак , 23 ноября 2013 г.
  145. ^ Бланко, Себастьян. «Кребс из VW говорит о водороде:« Самый эффективный способ преобразования энергии в мобильность - это электричество »» , AutoblogGreen , 20 ноября 2013 г.
  146. ^ a b Кокс, Джулиан. «Время поразмыслить о транспортных средствах на водородных топливных элементах» , CleanTechnica.com, 4 июня 2014 г.
  147. ^ Дэвис, Алекс. «Honda работает над водородной технологией, которая будет генерировать энергию внутри вашего автомобиля» , Business Insider , 22 ноября 2013 г.
  148. ^ Ромм, Джозеф. «Tesla Trumps Toyota Part II: Большая проблема с автомобилями на водородных топливных элементах » , CleanProgress.com, 13 августа 2014 г. и «Tesla Trumps Toyota 3: Почему электромобили сегодня превосходят водородные автомобили» , CleanProgress.com, 25 августа 2014 г.
  149. ^ Ромм, Джозеф. «Тесла превосходит Тойоту: почему водородные автомобили не могут конкурировать с чисто электрическими автомобилями» , CleanProgress.com, 5 августа 2014 г.
  150. ^ Хант, Там. «Следует ли Калифорнии пересмотреть свою политику поддержки автомобилей на топливных элементах?» , GreenTech Media, 10 июля 2014 г.
  151. ^ Браун, Николас. «Водородные автомобили потеряли большую часть своей поддержки, но почему?» , Clean Technica , 26 июня 2015 г.
  152. ^ «Инженерные объяснения: 5 причин, почему водородные автомобили глупы» , Car Throttle , 8 октября 2015 г.
  153. ^ Мейерс, Гленн. «Водородная экономика: бум или спад?» , Clean Technica , 19 марта 2015 г.
  154. ^ Барнард, Майкл. «Будут ли люди выбирать автомобили, работающие на водороде, а не бензиновые?» , Forbes , 30 мая 2017 г.
  155. ^ Руффо, Густаво Энрике. «В этом видео сравнивается BEV с FCEV, и более эффективный ...» , InsideEVs.com, 29 сентября 2019 г.
  156. ^ Аллен, Джеймс. «Honda: сейчас подходящее время для использования электромобилей» , The Sunday Times , 4 ноября 2019 г.
  157. ↑ Бакстер, Том (3 июня 2020 г.). «Водородные автомобили не обгонят электромобили, потому что им препятствуют законы науки» . Разговор .
  158. ^ Клут, Андреас. «Каков водород и не будущее энергетики» , Bloomberg.com. 9 ноября 2020 г.

Ссылки [ править ]

Карр. «Сила и слава: специальный отчет о будущем энергетики», стр. 11. The Economist , 2008.

Внешние ссылки [ править ]

  • 2005 - Фуева Европа
  • Хитебри, Янв. «Видение устойчивого электрического общества при поддержке электромобилей» , Olino Renewable Energy, 5 июня 2009 г.
  • Ульрих Хоттелет: Государственное финансирование гибридных мечтаний , The Asia Pacific Times, октябрь 2009 г.
  • План действий в области транспорта: Инициатива по городской электрической мобильности , Организация Объединенных Наций , Саммит по климату 2014 г. , сентябрь 2014 г.