Автомобили на водороде, есть ли шанс против е-каров

Маск: «водород опасен» ….

Илон Маск однажды заявил, что водородный автомобиль неэффективная и небезопасная технология. 
Несмотря на это утверждение крупные автопроизводители уже успели выпустить свои модели, которые приводятся в движение за счет реакции кислорода и водорода. Достаточно вспомнить Hydrogen 7 от BMW или RX-8 hydrogen от Mazda, чтобы осознать, что глобальные корпорации заинтересовались данной технологией и вкладывают огромные деньги в разработку двигателей способных работать как на бензине, так и водороде. 
Параллельно гибридной технологии ведутся разработки концепции водородных топливных элементов, внутри которых происходит выделение гремучего газа при взаимодействии водорода и кислорода. 
Этот газ под воздействием атмосферного давления взрывоопасен, но в автомобиле водородные топливные элементы полностью герметичны и способны выдержать механические повреждения, которые могут возникнуть при столкновении автомобиля с препятствием.

Например, топливные водородные элементы первого серийного автомобиля Toyota Mirai подвергались серьезнейшим испытаниям, связанным с механическим воздействием, высоким давлением, нагревом до +1000С°. 
Баки, изготовленные из четырехслойного углепластика, выдержали тесты, сохранили герметичность, работоспособность, а главное водород не взорвался.
Но безопасности мало, может ли водородный двигатель конкурировать с литиево-ионной батареей электромобиля.

Сравнение характеристик

Важным показателем для любого автомобиля является кпд силовой установки, то есть сколькой энергии высвобожденной в результате ее работы используется для движения автомобиля. 
Так двигатель внутреннего сгорания (ДВС) способен обеспечить КПД от 12 до 20%, именно столько энергии передается на вращение колес. 
В отличие от автомобиля с ДВС, КПД электрокара во много выше и достигает 86-94% энергии. В результате Tesla Model 3 способна преодолеть расстояние на одном заряде 500 км. Емкость увеличенного батарейного блока 80 кВт*ч способна выдавать 259 лошадиных сил. Скорость зарядки от 1 часа до 5 часов в зависимости от мощности.

Гибридная установка на водородных топливных элементах, такая как используется в Toyota Mirari, передает 83 % энергии на колеса. При мощности установки 114 кВт. Машина оборудована синхронным двигателем переменного тока мощностью 113 кВт способным выдавать 154 лошадиные силы.
В пару топливных баков Toyota можно сразу же заправить 122,4 литра или 5 кг водорода. Максимальная продолжительность хода на одной заправке 650 км, на заправку требуется 3 минуты. 
Можно сказать, что по одним показателям водородный двигатель обходит лития–ионный аккумулятор, по другим проигрывает. Но кроме эксплуатационных характеристик не менее важна цена, которая во многом влияет на востребованность автомобиля на рынке. 
 

Цена 

Характеристики автомобиля важны, но также существенно и то, сколько мы готовы платить за его эксплуатацию.
Больше всего автомобилей, использующих водородно-топливные элементы, представлено на американском рынке. Так Hyundai Tucson Fuel Cell можно купить $34 290 в рассрочку, при этом государства возместит $7500 за участие в экологической программе. Toyota Mirai обойдется покупателю в $57 500, ее даже можно взять в аренду.

Количество производителей, которые предлагают электрокары, уже исчисляется десятками тысяч. На рынке можно приобрести автомобили в разной ценовой категории, от самых дорогих как Tesla Model X за 9 млн рублей, до наиболее дешевых, таких как Renault Twizy, которые можно приобрести за 949 000 руб.

Также надо учитывать, что эксплуатация любого автомобиля требует затрат на его зарядку или заправку.
 

Заправка и зарядка

Зарядные станции в России снимают плату за время подключения. Цена составляет от 10 до 15 рублей за минуту. При силе тока до 125А и напряжении 550В батарея Tesla Model 3 зарядится чуть менее чем за час. Цена составит 500 рублей за полную зарядку. При среднем запасе хода 320 км цена километра составит 1,56 рублей. 

В России пока нет стаций для заправки водородных автомобилей, поэтому можно лишь руководствоваться опытом других стран. В Германии заправить 1 кг водорода можно за 9,5 евро (664 руб.). В среднем заправка бака обойдется в 45 евро (3 144 руб.). На этом запасе топлива автомобиль пройдет 600 км, в результате цена одного километра составит 0,75 евро (52 руб.).

Вывод

В настоящее время водородный двигатель проигрывает по инфраструктуре, цене и ассортименту. Следует учитывать, что водородные технологии начали развиваться гораздо позже, так что в будущем вполне возможно использование обоих типов транспорта на равных.