В последние годы об электромобилях стали говорить все больше, а тема водородных двигателей словно отошла на второй план. Между тем, некоторые компании уже вложили в этот транспорт будущего сотни миллионов долларов. На что же мы пересядем раньше — на электромобили или машины с водородными двигателями? И что лучше для потребителей? На этот вопрос точного ответа пока нет.
Как работают электрические и водородные автомобили?
В электромобиле вместо сжигания топлива для обеспечения энергией двигателя литий-ионная батарея используется для подачи электричества в двигатель, который затем вращает колеса и приводит в действие другие элементы автомобиля. Когда энергия исчерпана, электромобиль заряжается не на заправочной станции, а путем подключения к электросети, как при использовании телефона или компьютера.
Водородный автомобиль работает иначе, хотя он также содержит электродвигатель. Внутри автомобиля, работающего на водороде, топливный элемент, заполненный водородом, вступает в реакцию с кислородом, что приводит к химическому образованию электричества и водяного пара. Это электричество затем используется для топлива двигателя. Чтобы снова запустить водородный автомобиль, его водородный топливный элемент необходимо заправить через баки под давлением, доступные на определенных заправочных станциях.
Какова перспектива
Консультантами по менеджменту Horváth & Partners было проведено исследование «Автомобильная промышленность 2035 — прогнозы на будущее», чтобы выяснить, будут ли электромобили с аккумуляторным или водородным двигателем преобладать в будущем. Исследование проводилось в течение шести месяцев с участием 80 собеседников и финансировалось самой консалтинговой компанией.
Согласно результатам, наиболее вероятным сценарием на данный момент является двухфазная модель: фаза выталкивания и последующая фаза вытягивания. В первой фазе производители будут продвигать электронную мобильность. Основные причины этого — строгие стандарты по выбросам CO2. К этому добавляются изначально высокие инвестиционные затраты. Оба этих фактора означают, что необходимо установить стимулы к покупке, чтобы вывести на рынок электронные автомобили.
На следующем этапе до 2030 года и, прежде всего, до 2035 года, электронные автомобили также станут более интересными с финансовой точки зрения для клиентов. Введение стандарта Евро 7 сделает двигатели внутреннего сгорания более дорогими, а закупочная цена снизится. Это развитие также подкрепляется тем фактом, что налог на CO2 сделает ископаемое топливо еще более дорогим.
Какая энергия более эффективна?
В электронных автомобилях с батарейным питанием только 8 % энергии теряется во время транспортировки, прежде чем электричество накапливается в батареях транспортных средств. Когда электрическая энергия, используемая для привода электродвигателя, преобразуется, теряется еще 18 %. Это дает электромобилю с батарейным питанием уровень эффективности до 80 %, в зависимости от модели.
В случае электромобиля, работающего на водороде, потери значительно больше: 45 % энергии уже теряется при производстве водорода путем электролиза. Из оставшихся 55 % первоначальной энергии еще 55 % теряется при преобразовании водорода в электричество в автомобиле. Это означает, что электромобиль с водородным двигателем достигает КПД только до 35 %. При сжигании альтернативных видов топлива КПД еще хуже: всего 10-20 % от общего числа.
Исследователи пришли к выводу, что вместо того чтобы тратить миллиарды на создание водородного общества, инвестиции в эту многообещающую технологию должны быть сосредоточены на приложениях, в которых они также имеют экономический смысл. Есть большой потенциал в продвижении водородных двигателей, прежде всего, в промышленности, но также в сфере тяжелых грузов, воздушных и морских перевозок.
У авто на топливных элементах много преимуществ (дальность поездок, быстрая заправка, отсутствие тяжелой батареи), но один решающий недостаток: они сравнительно неэффективны и дороги, как с точки зрения эффективности, так и с точки зрения стоимости.