Чому BMW замінила водневий двигун на паливні елементи?
Зміст
BMW вважає водень перспективною технологією в сегменті великих автомобілів і в 2022 році буде виробляти BMW X5 на невеликих паливних елементах. Цю інформацію підтвердив віце-президент німецької компанії по водневим технологіям, доктор Юрген Гульднер.
Багато інших виробників, такі як Daimler, недавно відмовилися від використання водню в легкових автомобілях і розробляють його тільки як рішення для вантажних перевезень і автобусів.
Інтерв'ю з представниками компанії
На відео прес-конференції журналісти провідних автожурналах задали ряд питань про майбутнє водневих двигунів в баченні компанії. Ось деякі думки, які звучали на цій онлайн зустрічі, проведеної на початку карантину.
"Ми віримо в право вибору", - пояснює Клаус Фреліх, член науково-дослідної ради BMW. «На питання, який привід буде потрібний сьогодні, ніхто не може дати однакову відповідь для всіх регіонів світу… Ми очікуємо, що різні приводи існуватимуть паралельно протягом тривалого часу. Нам потрібна гнучкість».
За словами Фреліха, майбутнє невеликих міських автомобілів у Європі – за електромобілями з батарейним живленням. Але для великих моделей водень – гарне рішення.
Перші водневі розробки
BMW розробляє водневий привід з 1979 року, випустивши перший прототип 520h, а потім запустила кілька тестових моделей в 1990-х роках.
Однак вони використовували рідкий водень, який спалюється в класичному двигуні внутрішнього згоряння. Потім компанія кардинально змінила свою стратегію і з 2013 року розробляє автомобілі на водневих паливних елементах (FCEV) в партнерстві з Toyota.
Чому поміняли підхід?
За словами доктора Гоулднера, для такої переоцінки є дві причини:
- По-перше, система з рідким воднем, як і раніше, має традиційно низький ККД двигунів внутрішнього згоряння – всього 20-30%, у той час як ККД паливних елементів становить від 50 до 60%.
- По-друге, рідкий водень важко зберігати протягом тривалого часу, і для його охолодження потрібно багато енергії. Газоподібний водень використовується в паливних елементах під тиском 700 бар (70 МПа).
Майбутній BMW i Hydrogen Next матиме паливний елемент потужністю 125 кВт і електродвигун. Сумарна потужність автомобіля складе 374 кінські сили - цього достатньо, щоб зберегти обіцяне брендом задоволення від водіння.
У той же час вага автомобіля на паливних елементах буде дещо вищою, ніж у доступних в даний час підключаються гібридів (PHEV), але нижче ваги повноцінних електромобілів (BEV).
Плани на виробництво
У 2022 році цей автомобіль буде випускатися невеликою серією і продаватися не буде, але, ймовірно, буде переданий покупцям для випробувань в реальних умовах.
«Такі умови, як інфраструктура та виробництво водню, все ще недостатньо сприятливі для великих серій», –сказав Клаус Фреліх. Зрештою, перший водневий екземпляр з'явиться в виставкових залах в 2025 році. До 2030 року асортимент компанії може більшою мірою складатися з подібних автомобілів.
Д-р Гулднер поділився планами, що інфраструктура може розвиватися швидше, ніж очікувалося. Вона знадобиться для вантажних автомобілів і автобусів. У них використання батарей для зниження рівня викидів неможливо. Більш серйозна проблема стосується виробництва водню.
В основі ідеї «водневої економіки» лежить її виробництво шляхом електролізу з поновлюваних джерел. Однак цей процес споживає багато енергії - виробнича одиниця великий флотилії FCEV, ймовірно, перевищить всю доступну потужність сонячних і вітрових електростанцій в Європі.
Ціна також є фактором: сьогодні процес електролізу коштує від 4 до 6 доларів за кілограм. У той же час водень, отриманий із природного газу шляхом так званої «конверсії пара в метан», коштує всього близько долара за кг. Однак в найближчі роки ціни можуть значно впасти, як повідомив Гулднер.
"При використанні водню як паливо виникають значні втрати енергії - спочатку ви повинні виробляти його з електрики, а потім зберігати його, транспортувати і перетворювати назад на електрику", -пояснює віце-президент BMW.
«Але ці недоліки є водночас перевагами. Водень можна зберігати протягом тривалого часу протягом декількох місяців, і його можна легко транспортувати, використовуючи навіть частину існуючих трубопроводів. Це не проблема для його отримання в районах, де умови для відновлюваних джерел енергії є дуже хорошими, наприклад, у Північній Африці, і звідти імпортувати їх до Європи”.
