stringtranslate.com

Автомобиль на топливных элементах

Транспортное средство на топливных элементах ( FCV ) или электромобиль на топливных элементах ( FCEV ) — это электромобиль , в котором для питания бортового электродвигателя используется топливный элемент , иногда в сочетании с небольшой батареей или суперконденсатором . Топливные элементы в транспортных средствах генерируют электроэнергию, как правило, используя кислород из воздуха и сжатый водород . Большинство автомобилей на топливных элементах классифицируются как автомобили с нулевым уровнем выбросов . По сравнению с автомобилями внутреннего сгорания, автомобили на водороде концентрируют загрязняющие вещества на месте производства водорода , где водород обычно получают из риформированного природного газа . [1] Транспортировка и хранение водорода также могут создавать загрязняющие вещества. [2] Топливные элементы используются в различных видах транспортных средств, включая вилочные погрузчики , особенно в помещениях, где их чистые выбросы важны для качества воздуха, а также в космических приложениях. Топливные элементы разрабатываются и испытываются в грузовиках, автобусах, лодках, кораблях, мотоциклах и велосипедах, а также в других видах транспортных средств.

Первым дорожным транспортным средством, работающим на топливных элементах, был Chevrolet Electrovan, представленный General Motors в 1966 году. [3] Toyota FCHV и Honda FCX , аренда которых началась 2 декабря 2002 года, стали первыми в мире сертифицированными правительством коммерческими топливными элементами автомобили, [4] [5] [6] и Honda FCX Clarity , аренда которой началась в 2008 году, была первым в мире автомобилем на топливных элементах, предназначенным для массового производства, а не адаптации существующей модели. [7] В 2013 году Hyundai Motors начала производство Hyundai ix35 FCEV , который считается первым в мире серийным электромобилем на топливных элементах, [8] [9] [10] который впоследствии был представлен на рынке в качестве лизинга. единственное транспортное средство. [11] [12] В 2014 году Toyota начала продавать Toyota Mirai , первый в мире автомобиль, специализирующийся на топливных элементах. [13] [14] [15]

По состоянию на декабрь 2020 года по всему миру было продано 31 225 пассажирских FCEV, работающих на водороде. [16] По состоянию на 2021 год на некоторых рынках было доступно только две модели автомобилей на топливных элементах: Toyota Mirai (с 2014 г. по настоящее время) и Hyundai Nexo (с 2018 г. по настоящее время). Honda Clarity производилась с 2016 по 2021 год, после чего была снята с производства. [17] По состоянию на 2020 год водородная инфраструктура была ограничена : в США было открыто менее пятидесяти водородных заправочных станций для автомобилей. [18] Критики сомневаются, будет ли водород эффективным или экономически выгодным для автомобилей по сравнению с другими нулевыми заправочными станциями. технологии выбросов, а в 2019 году The Motley Fool высказал мнение: «Трудно оспорить то, что мечта о водородных топливных элементах практически мертва для рынка легковых автомобилей». [19]

Описание и назначение топливных элементов в транспортных средствах

Все топливные элементы состоят из трех частей: электролита, анода и катода. [20] В принципе, водородный топливный элемент функционирует как батарея, производя электричество, которое может привести в действие электродвигатель. Однако вместо необходимости перезарядки топливный элемент можно заправить водородом. [21] Различные типы топливных элементов включают топливные элементы с полимерно-электролитной мембраной (PEM), топливные элементы с прямым метанолом , топливные элементы с фосфорной кислотой , топливные элементы с расплавленным карбонатом , твердооксидные топливные элементы , топливные элементы с реформированным метанолом и регенеративные топливные элементы. [22]

История

GM Электрован 1966 года [23]

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 «газоэлектрической батареей», доказали в 1842 году, что электрический ток может быть получен в результате электрохимической реакции между водородом и кислородом на платиновом катализаторе. [24] Английский инженер Фрэнсис Томас Бэкон расширил работу Гроува, создав и продемонстрировав различные щелочные топливные элементы с 1939 по 1959 год. [25]

Первым современным транспортным средством на топливных элементах был модифицированный сельскохозяйственный трактор Allis-Chalmers , оснащенный топливным элементом мощностью 15 киловатт, примерно в 1959 году. [26] Космическая гонка времен Холодной войны стимулировала дальнейшее развитие технологии топливных элементов. Проект «Джемини» тестировал топливные элементы для обеспечения электроэнергией во время пилотируемых космических полетов. [27] [28] Разработка топливных элементов продолжалась в рамках программы «Аполлон» . В электроэнергетических системах капсул и лунных модулей «Аполлона » использовались щелочные топливные элементы. [27] В 1966 году компания General Motors разработала первый дорожный автомобиль на топливных элементах — Chevrolet Electrovan. [29] У него был топливный элемент PEM , запас хода 120 миль и максимальная скорость 70 миль в час. Сидений было всего два, поскольку заднюю часть фургона занимала батарея топливных элементов и большие баки с водородом и кислородом. Был построен только один, так как проект сочли непомерно дорогостоящим. [30]

General Electric и другие компании продолжили работу над топливными элементами PEM в 1970-х годах. [27] В 1980-х годах батареи топливных элементов по-прежнему ограничивались главным образом космическими приложениями, включая космические шаттлы . [27] Однако закрытие программы «Аполлон» 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 с давлением 700 бар (10 000 фунтов на квадратный дюйм), что уменьшило размер топливных баков, которые можно было использовать в транспортных средствах, и увеличило запас хода. [31]

Приложения

Автомобили на топливных элементах есть для всех видов транспорта. Наиболее распространенными транспортными средствами на топливных элементах являются легковые автомобили, автобусы, вилочные погрузчики и погрузочно-разгрузочные машины. [32]

Автомобили

Honda FCX , наряду с Toyota FCHV , является первым в мире коммерческим автомобилем на водородных топливных элементах, сертифицированным правительством. [5] [4]
2008 Honda FCX Ясность

Honda создала первую в мире дилерскую сеть по продаже автомобилей на топливных элементах в 2008 году и в то время была единственной компанией, которая могла сдавать в аренду автомобили на водородных топливных элементах частным клиентам. [33] [34] Honda FCX Clarity была представлена ​​в 2008 году для сдачи в аренду клиентам в Японии и Южной Калифорнии и снята с производства к 2015 году. С 2008 по 2014 год Honda арендовала в общей сложности 45 единиц FCX в США. [35] За этот период времени было выпущено более 20 других прототипов и демонстрационных автомобилей FCEV, [36] включая GM HydroGen4 , [29] и Mercedes-Benz F-Cell .

Автомобиль Hyundai ix35 FCEV Fuel Cell был доступен в аренде с 2014 по 2018 год [37] , когда было сдано в аренду 54 единицы. [38] В 2018 году Hyundai представила Nexo . [39]

Продажи Toyota Mirai клиентам начались в Японии в декабре 2014 года. Ожидалось, что большинством первых клиентов будут правительства и корпорации, а не частные лица. [40] Начальная цена составляла 6 700 000 йен (~ 57 400 долларов США ) до вычета налогов и правительственного стимула в размере 2 000 000 йен (~ 19 600 долларов США ). [41] Бывший президент Европейского парламента Пэт Кокс подсчитал, что Toyota первоначально потеряет около 100 000 долларов на каждом проданном Mirai. [42] По состоянию на декабрь 2017 года мировые продажи составили 5300 Mirais. Лидерами продаж были США (2900 единиц), Япония (2100) и Европа (200) .

В 2015 году Toyota объявила, что бесплатно предложит своим конкурентам все 5680 патентов, связанных с автомобилями на водородных топливных элементах и ​​технологией зарядных станций на водородных топливных элементах, которые она исследует более 20 лет, чтобы стимулировать рынок водородных топливных элементов. -транспортные средства с электроприводом. [44]

Honda Clarity Fuel Cell производилась с 2016 по 2021 год. [45] [46] Модель Clarity 2017 года имела самые высокие показатели экономии топлива в смешанном и городском режиме среди всех автомобилей на водородных топливных элементах, оцененных Агентством по охране окружающей среды в том году, с комбинированным рейтингом города / шоссе. расход бензинового эквивалента ( 67 миль на галлон ) и 68 миль на галлон при движении по городу. [47] 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 следующей эпохи». [48]

К 2017 году компания Daimler прекратила разработку FCEV, сославшись на снижение стоимости аккумуляторов и увеличение ассортимента электромобилей, [49] а большинство автомобильных компаний, разрабатывающих водородные автомобили, переключили свое внимание на электромобили с аккумуляторной батареей. [50] К 2020 году только три автопроизводителя все еще производили или имели активные программы производства водородных автомобилей. [51]

Экономия топлива

В следующей таблице сравнивается экономия топлива Агентства по охране окружающей среды, выраженная в милях на галлон бензинового эквивалента (MPGe), для двух моделей автомобилей на водородных топливных элементах , оцененных Агентством по охране окружающей среды по состоянию на сентябрь 2021 года и доступных в Калифорнии. [47]

Топливные элементы, работающие на риформере этанола

В июне 2016 года Nissan объявил о планах по разработке автомобилей на топливных элементах, работающих на этаноле, а не на водороде . Nissan утверждает, что этот технический подход будет дешевле и что будет проще развернуть заправочную инфраструктуру, чем водородную инфраструктуру. [53] Транспортное средство будет включать в себя резервуар со смесью воды и этанола, которая подается в бортовой риформер, который расщепляет ее на водород и углекислый газ. Затем водород подается в твердооксидный топливный элемент . По данным Nissan, жидкое топливо может представлять собой смесь этанола и воды в соотношении 55:45. [53]

Автобусы

Yutong F12 в Чжэнчжоу, Китай, в 2022 году

По состоянию на 2020 год во всем мире эксплуатировалось 5648 автобусов на водородных топливных элементах, из них 93,7% — в Китае . [54]

С конца 1980-х годов обеспокоенность по поводу выбросов дизельного топлива от автобусов привела к экспериментам с топливными элементами для их питания. После первоначальных экспериментов с топливными элементами на фосфорной кислоте в конце 1990-х годов в городах были испытаны автобусы на топливных элементах, работающие на водороде. [55] В 2000-х годах автобусы поступили в опытную эксплуатацию в городах по всему миру; Европейский Союз поддержал исследовательский проект «Чистый городской транспорт для Европы» . [56]

К 2010-м годам коммерческое внедрение автобусов на водородных топливных элементах шло по всему миру. [57] [58] Однако многие транспортные операторы вместо этого приобретали аккумуляторные электрические автобусы , поскольку они были дешевле в эксплуатации и покупке. [59] Однако электробусам с аккумуляторной батареей не хватает запаса хода по сравнению с автобусами с дизельным двигателем, они требуют времени для зарядки (часто в течение ночи, по сравнению с автобусами на водородных топливных элементах, которые можно быстро заправить) и имеют меньший запас энергии в холодную погоду. Некоторые компании предложили использовать топливный элемент в качестве средства увеличения запаса хода , сочетая его с батареей большего размера или суперконденсатором . [60]

Автобусы на водородных топливных элементах исторически были значительно дороже в покупке и эксплуатации, чем дизельные, гибридные или электрические автобусы. [55] [59] В последние годы затраты были снижены до уровня, сопоставимого с дизельными автобусами. [61]

В настоящее время различные производители автобусов производят автобусы на водородных топливных элементах. [62] [63] [64] Производители автобусов обычно сотрудничают с поставщиками водородных топливных элементов для питания автобусов, такими как Ballard Power Systems или Toyota . [62] [63]

Вилочные погрузчики

Вилочный погрузчик на топливных элементах (также называемый погрузчиком на топливных элементах или вилочным погрузчиком на топливных элементах) — это промышленный вилочный погрузчик на топливных элементах , используемый для подъема и транспортировки материалов. Большинство топливных элементов, используемых в вилочных погрузчиках, питаются от топливных элементов PEM . [65]

В 2013 году в США при погрузочно-разгрузочных работах использовалось более 4000 вилочных погрузчиков на топливных элементах [66] , из которых 500 получили финансирование от Министерства энергетики (2012). [67] [68] По состоянию на 2024 год во всем мире находится в эксплуатации около 50 000 водородных вилочных погрузчиков (большая часть из которых находится в США) по сравнению с 1,2 миллионами аккумуляторных электрических вилочных погрузчиков, которые были приобретены в 2021 году. [69]

Вилочные погрузчики PEM, работающие на топливных элементах, обеспечивают значительные преимущества по сравнению с вилочными погрузчиками, работающими на бензине, поскольку они не производят местных выбросов. Вилочные погрузчики на топливных элементах могут работать полную 8-часовую смену на одном баке с водородом, 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 при более низких температурах. [70] Конструктивно блоки FC часто выполняются в качестве замены. [71] [72]

Мотоцикл Yamaha FC-me

Мотоциклы и велосипеды

В 2005 году британская фирма Intelligent Energy выпустила первый работающий водородный мотоцикл под названием ENV (Emission Neutral Vehicle). В нем достаточно топлива, чтобы проработать четыре часа и проехать 160 км (100 миль) по городской местности с максимальной скоростью 80 км/ч (50 миль в час). [73] Есть и другие примеры велосипедов [74] и велосипедов [75] с двигателем на водородных топливных элементах. Suzuki Burgman получил одобрение «целого типа транспортного средства» в ЕС. [76] PHB представлял собой водородный велосипед с электродвигателем. Он дебютировал в Шанхае в 2008 году [77] , но был прекращен из-за отсутствия услуг по производству водородного топлива. Его предшественником был водородный велосипед Palcan, базирующийся в Ванкувере , Канада. [78]

Самолеты

Демонстратор топливных элементов Boeing , работающий на водородном топливном элементе

Исследователи компании Boeing и отраслевые партнеры по всей Европе провели в феврале 2008 года экспериментальные летные испытания самолета с экипажем, работающего только на топливных элементах и ​​легких батареях . В самолете-демонстраторе топливных элементов, как его называли, использовалась гибридная система топливного элемента и литий-ионной батареи с протонообменной мембраной (PEM) для питания электродвигателя, который был соединен с обычным пропеллером. [79] В 2003 году был поднят первый в мире винтовой самолет, полностью работающий на топливных элементах. Топливный элемент представлял собой уникальную конструкцию пакета FlatStack, которая позволяла интегрировать топливный элемент с аэродинамическими поверхностями самолета. [80]

Существует несколько беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) на топливных элементах. БПЛА Horizon на топливных элементах установил рекорд дальности полета небольшого БПЛА в 2007 году. [81] Военные особенно заинтересованы в этом применении из-за низкого шума, низкой тепловой сигнатуры и способности достигать большой высоты. В 2009 году самолет «Ионный тигр» Военно-морской исследовательской лаборатории (NRL) использовал топливный элемент на водороде и пролетел 23 часа 17 минут. [82] Компания Boeing завершает испытания Phantom Eye, высотного самолета большой выносливости (HALE), который будет использоваться для проведения исследовательских и наблюдательных полетов на высоте 20 000 м (65 000 футов) продолжительностью до четырех дней за раз. [83] Топливные элементы также используются для обеспечения вспомогательной энергии самолетов, заменяя генераторы на ископаемом топливе, которые ранее использовались для запуска двигателей и подачи электроэнергии на борт. [83] Топливные элементы могут помочь самолетам снизить выбросы CO 2 и других загрязняющих веществ, а также уровень шума.

Лодки

Лодка на топливных элементах Hydra

Первая в мире лодка на топливных элементах HYDRA использовала систему AFC с полезной мощностью 6,5 кВт. На каждый литр израсходованного топлива средний подвесной мотор производит в 140 раз меньше углеводородов , чем средний современный автомобиль . Двигатели на топливных элементах имеют более высокую энергоэффективность, чем двигатели внутреннего сгорания, и, следовательно, предлагают больший запас хода и значительно снижают выбросы. [84] В 2011 году Амстердам представил свою первую лодку на топливных элементах, которая перевозит людей по городским каналам. [85]

Подводные лодки

Первым погружным применением топливных элементов является немецкая подводная лодка Тип 212 . [86] Каждый Тип 212 содержит девять топливных элементов PEM, разбросанных по всему кораблю, обеспечивающих от 30 до 50 кВт электрической мощности каждый. [87] Это позволяет Типу 212 дольше оставаться под водой и затрудняет их обнаружение. Подводные лодки с топливными элементами также легче проектировать, производить и обслуживать, чем атомные подводные лодки. [88]

Поезда

Дебют Alstom Coradia iLint на выставке InnoTrans 2016

В марте 2015 года China South Rail Corporation (CSR) продемонстрировала первый в мире трамвай, работающий на водородных топливных элементах, на сборочном предприятии в Циндао. [89] 83 мили путей для нового автомобиля были построены в семи китайских городах. Китай планировал потратить 200 миллиардов юаней (32 миллиарда долларов) в течение следующих пяти лет на увеличение трамвайных путей до более чем 1200 миль. [90]

В 2016 году Alstom представила Coradia iLint — региональный поезд, работающий на водородных топливных элементах. Он был спроектирован так, чтобы развивать скорость 140 километров в час (87 миль в час) и преодолевать 600–800 километров (370–500 миль) на полном баке водорода. [91] Поезд поступил в эксплуатацию в Германии в 2018 году и, как ожидается, пройдет испытания в Нидерландах, начиная с 2019 года. [92]

Швейцарский производитель Stadler Rail подписал в Калифорнии контракт на поставку в США поезда на водородных топливных элементах FLIRT H2 в 2024 году в рамках пригородного железнодорожного сообщения Arrow . [93]

Грузовики

Hyundai Xcient Fuel Cell в Винтертуре , Швейцария

Для транспортных средств, таких как дальнемагистральные грузовики, топливные элементы являются потенциальным решением для транспорта с нулевым уровнем выбросов. В исследовании 2022 года, опубликованном в журнале Energies, говорится об относительно быстром времени заправки по сравнению со временем зарядки электромобилей и текущих ограничениях плотности энергии батарей, но они отмечают, что «эксплуатационные ограничения» включают «высокое количество выбросов CO2, [вызванных] производством водорода». «, отсутствие инфраструктуры хранения и заправки, утечка H2 и проблемы безопасности, «потери эффективности при сжатии, хранении и выдаче». [94]

В 2020 году Hyundai начала производство 34-тонных грузовых автомобилей с водородным двигателем под названием XCIENT, осуществив первоначальную поставку 10 автомобилей в Швейцарию. Они способны проехать 400 километров (250 миль) с полным баком, и на заправку уходит от 8 до 20 минут. [95]

В 2022 году Total Transportation Services (TTSI), Toyota Logistics Services (TLS), UPS и Southern Counties Express (SCE) реализуют 12-месячный проект «Берег-магазин (S2S)», в рамках которого в поездках будут ездить грузовики на водородных топливных элементах. из портов Лос-Анджелеса. [96] [97] Водородный прототип Kenworth T680, использовавшийся в Лос-Анджелесе и Лонг-Бич, был представлен в 2018 году, а также прошел испытания в районе Сиэтла. [98]

Водородная инфраструктура

Эберле и Риттмар фон Гельмольт заявили в 2010 году, что остаются проблемы, прежде чем автомобили на топливных элементах смогут стать конкурентоспособными по сравнению с другими технологиями, и ссылаются на отсутствие развитой водородной инфраструктуры в США: [99] По состоянию на июль 2020 года существовало 43 общедоступных водородных заправочных станции. в США, 41 из которых располагался в Калифорнии. [18] В 2013 году губернатор Джерри Браун подписал AB 8, законопроект о финансировании 20 миллионов долларов в год в течение 10 лет для строительства до 100 станций. [100] В 2014 году Калифорнийская энергетическая комиссия профинансировала 46,6 млн долларов на строительство 28 станций. [101]

Япония получила свою первую коммерческую водородную заправочную станцию ​​в 2014 году. [102] К марту 2016 года в Японии было 80 водородных заправочных станций, и правительство Японии намерено удвоить это число до 160 к 2020 году. [103] В мае 2017 года существовала 91 водородная заправочная станция. заправочные станции в Японии. [104] В июле 2015 года в Германии было 18 общественных водородных заправочных станций. Правительство Германии надеялось увеличить это число до 50 к концу 2016 года, [105] но в июне 2017 года было открыто только 30. [106]

Кодексы и стандарты

В соответствии с глобальными техническими правилами Организации Объединенных Наций для колесных транспортных средств, особенно в отношении использования водорода, существуют международные стандарты, которые определяют аспекты проектирования и общую целостность, производительность, безопасность, жизненный цикл деталей и различные другие категории. Одна примечательная область этих правил касается систем хранения сжатого водорода, срок службы которых обычно заканчивается через 15 или менее лет использования. [107]

программы США

В 2003 году президент США Джордж Буш предложил Инициативу по водородному топливу (HFI). HFI стремился к дальнейшему развитию 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. [108] В 2009 году Стивен Чу , тогдашний министр энергетики США , заявил, что водородные автомобили «не будут практичными в течение следующих 10–20 лет». [109] [110] Однако в 2012 году Чу заявил, что считает автомобили на топливных элементах более экономически целесообразными, поскольку цены на природный газ упали, а технологии водородного риформинга улучшились. [111] [112] В июне 2013 года Калифорнийская энергетическая комиссия выделила 18,7 млн ​​долларов на строительство водородных заправочных станций. [113] В 2013 году губернатор Браун подписал AB 8, законопроект о финансировании 20 миллионов долларов в год в течение 10 лет для 100 станций. [100] В 2013 году Министерство энергетики США объявило о выделении до 4 миллионов долларов на «продолжительную разработку передовых систем хранения водорода». [114] 13 мая 2013 года Министерство энергетики запустило проект H2USA, целью которого является развитие водородной инфраструктуры в США. [115]

Расходы

К 2010 году достижения в области технологии топливных элементов позволили уменьшить размер, вес и стоимость электромобилей на топливных элементах. [116] 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 производиться по цене 51 доллар за кВт, предполагая экономию затрат на производство в больших объемах. [117] Электромобили на топливных элементах производятся с «запасом хода более 250 миль между дозаправками». [117] Их можно заправить менее чем за 5 минут. [118] Автобусы на топливных элементах имеют на 40% более высокую экономию топлива, чем дизельные автобусы. [116] Программа технологий топливных элементов EERE утверждает, что по состоянию на 2011 год топливные элементы достигли эффективности электромобилей на топливных элементах от 42 до 53% на полной мощности, [116] и долговечности более 75 000 миль при напряжении менее 10%. деградация вдвое больше, чем в 2006 году. [117] В 2012 году компания Lux Research, Inc. опубликовала отчет, в котором пришел к выводу, что «капитальные затраты... ограничат внедрение всего лишь 5,9 ГВт» к 2030 году, создав «почти непреодолимый барьер для внедрение, за исключением нишевых приложений». Анализ Люкса пришел к выводу, что к 2030 году объемы применения стационарных топливных элементов PEM достигнут 1 миллиарда долларов, а рынок транспортных средств, включая вилочные погрузчики на топливных элементах , достигнет в общей сложности 2 миллиардов долларов. [119]

По состоянию на сентябрь 2023 года водород стоил 36 долларов за килограмм на общественных зарядных станциях в Калифорнии, что в 14 раз дороже за милю для Mirai по сравнению с Tesla Model 3. [120] Средняя цена в Германии в 2023 году составит 12,5 евро за кг. [121]

Воздействие на окружающую среду

Воздействие автомобилей на топливных элементах на окружающую среду зависит от первичной энергии, с помощью которой был произведен водород. Транспортные средства на топливных элементах экологически безопасны только в том случае, если водород производится с использованием возобновляемых источников энергии . [122] В этом случае автомобили на топливных элементах могут быть чище и эффективнее, чем автомобили, работающие на ископаемом топливе. Однако они не так эффективны, как аккумуляторные электромобили , которые потребляют гораздо меньше энергии. [123] Обычно автомобиль на топливных элементах потребляет в 2,4 раза больше энергии, чем электромобиль с аккумуляторной батареей, поскольку электролиз и хранение водорода гораздо менее эффективны, чем использование электричества для непосредственной зарядки аккумулятора. [122] Кроме того, исследование Центра международных исследований климата и окружающей среды (CICERO), проведенное в 2023 году, показало, что утечка водорода оказывает глобальное потепление в 11,6 раз сильнее, чем CO₂. [124]

По состоянию на 2009 год автомобили использовали большую часть потребляемой в США нефти и производили более 60% выбросов угарного газа и около 20% выбросов парниковых газов в США, однако производство водорода для гидрокрекинга использовалось при производстве бензина, главный Среди его промышленных применений на него приходится примерно 10% выбросов парниковых газов по всему автопарку. [125] Транспортное средство, работающее на чистом водороде, выбрасывает в выхлопную трубу мало загрязняющих веществ, производя в основном воду и тепло, а также следовые количества NOx, SOx, NO2, SO2, CO, углеводородов и твердых частиц; [126] Производство водорода обычно приводит к образованию загрязняющих веществ, за исключением небольшого количества, которое производится с использованием только возобновляемых источников энергии. [127]

В 2006 году Ульф Боссель заявил, что для выделения водорода из природных соединений (воды, природного газа, биомассы), упаковки легкого газа путем сжатия или сжижения, передачи энергоносителя потребителю требуется большое количество энергии, плюс энергия, теряемая при он преобразуется в полезную электроэнергию с помощью топливных элементов, оставляя около 25 % для практического использования » . Затем энергия потребляется путем преобразования водорода обратно в электричество в топливных элементах. « Это означает, что только четверть первоначально доступной энергии достигает электродвигателя»… Такие потери в. Конверсия не очень хорошо сочетается, например, с подзарядкой электромобиля (EV), такого как Nissan Leaf или Chevy Volt, от сетевой розетки». В отчете об транспортных средствах Аргоннской национальной лаборатории говорится, что возобновляемые пути использования H2 обеспечивают гораздо большую выгоду от выбросов парниковых газов. [131] Недавно этот результат был подтвержден. [122] В 2010 году в публикации Министерства энергетики США было высказано предположение, что эффективность одного этапа сжатия водорода до 6250 фунтов на квадратный дюйм (43,1 МПа) на заправочной станции составляет 94%. [132] В исследовании 2016 года, опубликованном в ноябрьском выпуске журнала «Энергия» , проведенном учеными из Стэнфордского университета и Мюнхенского технического университета, был сделан вывод, что, даже если предположить, что производство водорода будет осуществляться на местах, «инвестиции в автомобили с полностью электрическими аккумуляторами являются более экономичным выбором для снижения выбросов углекислого газа». выбросы диоксида углерода, прежде всего, из-за их более низкой стоимости и значительно более высокой энергоэффективности ». [133]

Критика автомобилей на топливных элементах

В 2008 году профессор Джереми П. Мейерс в журнале «Интерфейс» Электрохимического общества написал, что топливные элементы «не так эффективны, как батареи, в первую очередь из-за неэффективности реакции восстановления кислорода. работа без подключения к сети или когда топливо может подаваться непрерывно. Для применений, требующих частых и относительно быстрых запусков... где нулевой уровень выбросов является требованием, например, в закрытых помещениях, таких как склады». [134] Также в 2008 году журнал 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. клетки отвлекают ресурсы от более срочных решений». [135] В 2008 году Роберт Зубрин , автор книги «Энергия победы» , сказал: «Водород — это «почти худшее автомобильное топливо » ». [136] Если бы водород можно было производить с использованием возобновляемой энергии, «наверняка было бы проще просто использовать эту энергию для зарядки аккумуляторов полностью электрических или гибридных транспортных средств». [136] Газета Los Angeles Times в 2009 году написала: «Как ни посмотри, водород — паршивый способ передвижения автомобилей». [137] В ноябре 2009 года газета Washington Post спросила: «Зачем вам хранить энергию в форме водорода, а затем использовать этот водород для производства электроэнергии для двигателя, когда электрическая энергия уже ждет, чтобы ее высосали из двигателя?» розетки по всей Америке и хранятся в автомобильных аккумуляторах...?" [138]

В 2013 году The Motley Fool заявила, что «по-прежнему существуют непомерно высокие препятствия [для водородных автомобилей], связанные с транспортировкой, хранением и, что наиболее важно, производством». [139] Рудольф Кребс из Volkswagen сказал в 2013 году, что «независимо от того, насколько превосходны сами автомобили, законы физики снижают их общую эффективность. Самый эффективный способ преобразования энергии в мобильность — это электричество». Он уточнил: «Мобильность водорода имеет смысл только в том случае, если вы используете экологически чистую энергию», но... вам необходимо сначала преобразовать его в водород «с низким КПД», при этом «вы теряете около 40 процентов исходной энергии». Затем вам придется сжимать водород и хранить его под высоким давлением в резервуарах, что требует больше энергии. «А затем вам придется преобразовывать водород обратно в электричество в топливном элементе с еще одной потерей эффективности». Кребс продолжил: «В конце концов, из ваших первоначальных 100 процентов электрической энергии у вас останется от 30 до 40 процентов». [140]

В 2014 году футуролог по электромобилям и энергетике Джулиан Кокс написал, что производство водорода из метана «значительно более углеродоемко на единицу энергии, чем из угля. Принятие ископаемого водорода, полученного при гидроразрыве сланцев, за экологически устойчивый путь получения энергии грозит стимулировать энергетическую политику, которая ослабит и потенциально сорвет глобальные усилия по предотвращению изменения климата из-за риска отвлечения инвестиций и сосредоточения внимания на автомобильных технологиях, которые экономически совместимы с возобновляемыми источниками энергии». [141] В 2014 году бывший чиновник Министерства энергетики Джозеф Ромм пришел к выводу, что возобновляемая энергия не может быть экономически использована для производства водорода для парка FCV «ни сейчас, ни в будущем». [142] Аналитик GreenTech Media пришел к аналогичным выводам в 2014 году. [143] В 2015 году Clean Technica перечислила некоторые недостатки автомобилей на водородных топливных элементах. [144] [145]

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 силовых агрегатов… [и имеют] очень высокие затраты на топливо. ... Принимая во внимание все препятствия и требования к новой инфраструктуре (стоимость которой оценивается в 400 миллиардов долларов), автомобили на топливных элементах, вероятно, в лучшем случае будут нишевой технологией, мало влияющей на потребление нефти в США. [104] В 2017 году Майкл Барнард в статье для 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 технологии аккумуляторов в качестве хранилища энергии для транспортные средства. [К 2025 году последние уцелевшие, вероятно, откажутся от своих мечтаний о топливных элементах». [146] В видеоролике Real Engineering , опубликованном в 2019 году , отмечается, что использование водорода в качестве топлива для автомобилей не помогает снизить выбросы углекислого газа от транспорта. 95% водорода, который до сих пор производится из ископаемого топлива, выделяет углекислый газ, а производство водорода из воды является энергозатратным процессом. Хранение водорода требует больше энергии либо для его охлаждения до жидкого состояния, либо для помещения его 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 восемь раз дороже, чем электричество, необходимое для перемещения BEV на такое же расстояние. [147] 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 следующей эпохи». [48]

Оценки, проведенные с 2020 года, показали, что водородные автомобили по-прежнему эффективны только на 38%, а эффективность аккумуляторных электромобилей — от 80% до 95%. [148] [149] Оценка CleanTechnica , проведенная в 2021 году , пришла к выводу, что, хотя водородные автомобили гораздо менее эффективны, чем электромобили, подавляющее большинство производимого водорода загрязняет серый водород , а доставка водорода потребует строительства обширной и дорогой новой инфраструктуры, Остальные два «преимущества транспортных средств на топливных элементах – больший запас хода и быстрое время заправки – быстро сводятся на нет из-за совершенствования аккумуляторов и технологий зарядки». [51] Исследование, проведенное в журнале Nature Electronics в 2022 году , подтвердило это. [150]

Инновации

График, показывающий рост количества патентных заявок на топливные элементы

Количество патентов на топливные элементы в области водородных топливных элементов увеличилось в 1960-х годах, отчасти из-за космической программы НАСА ; еще один рост в 80-х годах был вызван исследованиями в области автомобилей. За этим последовал всплеск заявок с 2000 по 2005 год от изобретателей из Японии, США и Южной Кореи. С тех пор Китай доминирует в области патентных заявок в этой области, меньшее количество приходится на Японию, Германию, Южную Корею и США. [151] В период с 2016 по 2020 год количество ежегодных заявок, особенно в отношении транспортных заявок, увеличилось еще на 23%. [152] [153]

Почти 80% патентов в области топливных элементов для транспорта были поданы автомобильными компаниями. [154] Научные круги активно сотрудничают с промышленностью. [155] Хотя преобладают заявки, связанные с дорожными транспортными средствами, такими как легковые и грузовые автомобили, количество изобретений в других областях, таких как морское судоходство, авиация, железнодорожный транспорт и другие специальные транспортные средства, увеличивается. [156] Airbus , крупный производитель самолетов, с 2019 года увеличил свою патентную активность в этой области. [157] Количество патентов на топливные элементы для судоходства сопоставимо по размеру с патентами для авиации и столь же медленно растет. [155]

В отчете Всемирной организации интеллектуальной собственности за 2022 год утверждается, что, поскольку тяжелые транспортные средства, такие как строительные машины , вилочные погрузчики и аэропортовые буксиры, требуют более высокой полезной нагрузки, высокая плотность энергии водорода может сделать топливные элементы более выгодным решением, чем аккумуляторные батареи. [157]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ «Производство водорода: риформинг природного газа». Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии . Проверено 15 июля 2022 г.
  2. ^ «Как работают автомобили на водородных топливных элементах?». Союз неравнодушных ученых . Проверено 24 июля 2016 г.
  3. ^ «История автомобилей на водородных топливных элементах» . Рыночный вестник. 29 декабря 2021 г. Архивировано из оригинала 29 января 2023 г.
  4. ^ ab «Toyota сдаст в аренду государству автомобили на топливных элементах» . Джапан Таймс . 19 ноября 2002 г. Архивировано из оригинала 8 марта 2023 г.
  5. ^ ab «Первые автомобили Honda FCX на топливных элементах доставлены в один и тот же день в Японию и США» Honda. 3 декабря 2002 г. Архивировано из оригинала 8 марта 2023 г.
  6. ^ «Хонда с водородным двигателем впервые в мире добилась успеха» . Джапан Таймс . 26 июля 2002 г. Архивировано из оригинала 7 января 2019 г.
  7. ^ "Honda FCX Clarity, первый в мире серийный автомобиль на топливных элементах" . Веризон Медиа. 18 ноября 2007 г. Архивировано из оригинала 29 июля 2021 г.
  8. ^ «Продажи автомобилей Hyundai Motor на топливных элементах не достигли цели» . Информационное агентство Йонхап . 15 июня 2015 г. Архивировано из оригинала 21 июня 2015 г.
  9. ^ «Топливный элемент Hyundai ix35», по состоянию на 18 ноября 2018 г.
  10. ^ «Первое в мире массовое производство FCEV», по состоянию на 18 ноября 2018 г.
  11. ^ «Запуск топливного элемента Hyundai ix35 в 2014 году на бесплатном водородном топливе» . Drive.com.au. 22 ноября 2013 г. Архивировано из оригинала 6 июля 2022 г.
  12. ^ «Часто задаваемые вопросы о топливных элементах Tucson | HyundaiHydrogen.ca» . Архивировано из оригинала 24 марта 2016 года . Проверено 28 марта 2016 г.
  13. ^ «Автомобиль Toyota Mirai на топливных элементах поступает в продажу» . Журнал "Уолл Стрит . 15 декабря 2014 г. Архивировано из оригинала 26 мая 2018 г.
  14. ^ «Toyota увеличит производство автомобилей Mirai на топливных элементах в четыре раза к 2017 году» . Джапан Таймс . 23 января 2015 г. Архивировано из оригинала 6 июля 2015 г.
  15. ^ «Toyota Mirai x Hydrogen: первый в мире HFCV массового производства» . 20 января 2017 года. Архивировано из оригинала 16 мая 2022 года . Проверено 8 марта 2023 г.
  16. ^ Международное энергетическое агентство (МЭА), Министерская конференция по чистой энергетике и Инициатива по электромобилям (EVI) (29 апреля 2021 г.). «Глобальный прогноз развития электромобилей на 2021 год: ускорение реализации амбиций, несмотря на пандемию». Международное энергетическое агентство . Проверено 17 мая 2021 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) Перейдите к инструменту Global EV Data Explorer и выберите «Запас электромобилей», «Автомобили» и «Мир» для глобальных запасов и «Страна» для запасов в стране.
  17. ^ «Honda прекращает выпуск Clarity FCV, работающего на водороде, из-за низких продаж» . 16 июня 2021 г. . Проверено 29 июля 2021 г.
  18. ^ ab Подсчет альтернативных заправочных станций по штатам, Центр данных по альтернативным видам топлива , по состоянию на 2 июля 2020 г.
  19. ↑ Хойум, Трэвис (25 июля 2022 г.). «Водородные автомобили кажутся мертвыми, поскольку электромобили берут бразды правления в свои руки». Пестрый дурак . Проверено 18 сентября 2021 г.
  20. ^ «Основы», Министерство энергетики США, Проверено: 3 ноября 2008 г.
  21. ^ "Что такое топливный элемент?" Архивировано 6 ноября 2008 г. в Wayback Machine , онлайн-информационном ресурсе о топливных элементах. Проверено: 3 ноября 2008 г.
  22. ^ «Типы топливных элементов». Архивировано 9 июня 2010 г. в Wayback Machine , Министерство энергетики США. Проверено: 3 ноября 2008 г.
  23. ↑ Джон В. 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 оригинала (PDF) 11 июля 2012 года . Проверено 2 декабря 2010 г.
  24. ^ «История топливных элементов - Топливные элементы сегодня» .
  25. ^ «История водородных автомобилей и технологий с 1802 года по настоящее время!». Будущее зеленого автомобиля . Проверено 10 ноября 2018 г.
  26. ^ Ванд, 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.
  27. ^ abcd «Топливные элементы PEM». «Смитсоновский институт», 2004 г., по состоянию на 2 августа 2011 г.
  28. ^ Дюмулен, Джим. «Информация о Джемини-V». НАСА - Космический центр Кеннеди, 25 августа 2000 г., по состоянию на 2 августа 2011 г.
  29. ^ аб Эберле, Ульрих; Мюллер, Бернд; фон Гельмольт, Риттмар (15 июля 2012 г.). «Электромобили на топливных элементах и ​​водородная инфраструктура: состояние 2012». Королевское химическое общество . Проверено 8 января 2013 г.
  30. ^ «GM Electrovan 1966 года». «Автомобили на водородном топливе сейчас», по состоянию на 2 августа 2011 г.
  31. ^ «Технология хранения водорода для водородной экономики» [ постоянная мертвая ссылка ] . «Iljin Composite», KCR, Корея, по состоянию на 2 августа 2011 г.
  32. ^ «Количество водородных заправочных станций может достичь 5200 к 2020 году». Архивировано 23 июля 2011 г. в Wayback Machine . Лидер по охране окружающей среды: Новости экологического и энергетического менеджмента, 20 июля 2011 г., по состоянию на 2 августа 2011 г.
  33. ^ «Водородные автомобили на горизонте» . Вашингтон Таймс . 24 августа 2009 г. Архивировано из оригинала 30 сентября 2022 г.
  34. ^ «Honda создает первую в мире дилерскую сеть топливных элементов» . Автомобильная связь. 16 июня 2018 г. Архивировано из оригинала 21 мая 2022 г.
  35. ↑ Джон Воелкер (29 июля 2014 г.). «Honda прекращает выпуск трех зеленых моделей в 2015 году: Insight, Fit EV, FCX Clarity» . Отчеты о зеленых автомобилях . Проверено 20 августа 2014 г.
  36. ^ «Автомобили на водороде и топливных элементах по всему миру» . TÜV SÜD Industrie Service GmbH, по состоянию на 2 августа 2011 г.
  37. ^ Фелькер, Джон. «Новый Hyundai ix35», Hyundai, по состоянию на 7 декабря 2014 г.
  38. ^ «Продажи подключаемых электромобилей в 2014 году продолжают расти: в прошлом году их было более 100 000», Green Car Reports , 5 января 2015 г.
  39. ^ Панаит, Мирча. «Автомобиль Hyundai Nexo на топливных элементах 2019 года имеет запас хода в 370 миль», AutoEvolution, 9 января 2018 г.
  40. ↑ Йоко Кубота (15 декабря 2014 г.). «Автомобиль Mirai на топливных элементах Toyota поступит в продажу» . Япония в реальном времени ( Wall Street Journal ) . Проверено 29 декабря 2014 г.
  41. ↑ Кен Морицугу (18 ноября 2014 г.). «Toyota начнет продажи автомобилей на топливных элементах в следующем месяце» . Фокс Ньюс Чикаго. Ассошиэйтед Пресс . Архивировано из оригинала 29 ноября 2014 года . Проверено 19 ноября 2014 г.
  42. ^ Эйр, Джеймс. «Toyota потеряет 100 000 долларов на каждом проданном водородном FCV?», CleanTechnica.com, 19 ноября 2014 г.; и Бланко, Себастьян. «Бибендум 2014: бывший президент ЕС говорит, что Toyota может потерять 100 000 евро за водородный седан FCV», GreenAutoblog.com, 12 ноября 2014 г.
  43. ^ «Toyota продает 1,52 миллиона электрифицированных автомобилей в 2017 году, что на три года раньше запланированного на 2020 год» (пресс-релиз). Тойота-Сити, Япония : Тойота. 2 февраля 2018 года . Проверено 3 февраля 2018 г.
  44. ^ «Toyota хочет, чтобы все знали, как она создала свой автомобиль с водородным двигателем» . Время . 5 января 2015 г. Архивировано из оригинала 7 июля 2022 г.
  45. ^ «Honda прекращает выпуск автомобилей Clarity на топливных элементах из-за слабого спроса» . 16 июня 2021 г. . Проверено 29 июля 2021 г.
  46. ↑ Милликин, Майк (20 декабря 2016 г.). «Клиенты из Южной Калифорнии получают новый седан Honda Clarity Fuel Cell 2017 года» . Конгресс зеленых автомобилей . Проверено 24 декабря 2016 г.
  47. ^ abc Агентство по охране окружающей среды США и Министерство энергетики США (сентябрь 2021 г.). «Сравните автомобили на топливных элементах». Fueleconomy.gov . Проверено 13 сентября 2021 г. Один кг водорода примерно эквивалентен одному галлону бензина в США.
  48. ^ Аб Аллен, Джеймс. «Honda: сейчас подходящее время для использования электромобилей», The Sunday Times , 4 ноября 2019 г.
  49. ↑ Картье, Дитер (4 апреля 2017 г.). «Водород: BMW да, Daimler больше нет». www.fleeteurope.com . Архивировано из оригинала 2 августа 2017 года . Проверено 17 июля 2017 г.
  50. ^ Уильямс, Кейт. «Переход с водорода на электромобили продолжается, теперь Hyundai делает шаг», Seeking Alpha , 1 сентября 2017 г.
  51. ^ Аб Моррис, Чарльз. «Почему три автопроизводителя все еще рекламируют автомобили на водородных топливных элементах?», CleanTechnica, 14 октября 2021 г.
  52. ^ «Приложение E - Отправная точка: документ для обсуждения, описывающий предлагаемый метод продажи и характеристики качества водородного автомобильного топлива» (PDF) . Заседание национальной рабочей группы США по разработке стандартов измерения коммерческого водорода . Национальный институт стандартов и технологий. 19 июня 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 8 июня 2011 г.
  53. ↑ Аб Фелькер, Джон (14 июня 2016 г.). «Nissan использует другой подход к топливным элементам: этанол». Отчеты о зеленых автомобилях . Проверено 16 июня 2016 г.
  54. ^ Джан Самсун, Ремзи; Антони, Лоран; Рекс, Майкл; Столтен, Детлеф (2021). «Состояние использования топливных элементов на автомобильном транспорте: обновление на 2021 год» (PDF) . Программа сотрудничества в области передовых технологий топливных элементов (AFC TCP) Международного энергетического агентства (МЭА) . Центр исследований в Юлихе.
  55. ^ аб Юди, Л; Чендлер, К; Гикакис, К. (сентябрь 2007 г.). «Автобусы на топливных элементах в транзитных парках США: краткий обзор опыта и текущий статус» (PDF) . Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии . стр. 1–2 . Проверено 1 ноября 2022 г.
  56. ^ «Европейский проект автобуса на топливных элементах продлен на один год» . ДаймлерКрайслер. Архивировано из оригинала 29 сентября 2007 года . Проверено 31 марта 2007 г.
  57. ^ «Водородный автобус запущен на туристическом маршруте Лондона» . хранитель . 10 декабря 2010 года . Проверено 13 августа 2021 г.
  58. ^ "Toyota запускает серийную модель автобуса "Sora" FC" . Тойота Мотор Корпорейшн . 28 марта 2018 года . Проверено 26 октября 2022 г.
  59. ↑ Аб Хэнли, Стив (11 января 2022 г.). «Французский город расторгает контракт на водородные автобусы и выбирает электрические автобусы» . ЧистаяТехника . Проверено 26 октября 2022 г.
  60. ^ «Гамбург проведет испытания eCitaro с расширителем запаса хода на топливных элементах в 2021 году» . Устойчивый автобус . 5 сентября 2019 г. Проверено 27 октября 2022 г.
  61. ^ «Wuppertaler Stadtwerke: паритет затрат между водородными и дизельными автобусами» . Журнал городского транспорта . 5 июля 2021 г. . Проверено 7 января 2023 г.
  62. ^ ab «New Flyer представляет новую модель автобуса на топливных элементах Xcelsior Charge FC (с технологией Ballard и трансмиссией Siemens ELFA 3)» . Устойчивый автобус . 8 сентября 2022 г. . Проверено 8 января 2023 г.
  63. ^ ab «Toyota запускает серийную модель автобуса Sora FC» . Тойота Мотор Корпорейшн . Проверено 8 января 2023 г.
  64. ^ "Электрический автобус на водородных топливных элементах" . zhongtongbuses.com . Проверено 8 января 2023 г.
  65. ^ Конрад, Том. «12 запасов водорода и топливных элементов». Форбс .
  66. ^ Вилочные погрузчики на топливных элементах набирают популярность
  67. ^ Обзор программы технологий топливных элементов. Архивировано 3 декабря 2013 г. на Wayback Machine.
  68. ^ Экономические последствия использования топливных элементов в вилочных погрузчиках и для резервного питания в соответствии с Законом о восстановлении и реинвестировании Америки. Архивировано 3 декабря 2013 г. в Wayback Machine.
  69. ^ Барнард, Майкл. «О водородных погрузчиках, майнинге биткойнов и экологически чистых удобрениях», CleanTechnica , 2 января 2024 г.
  70. ^ Сравнение полного топливного цикла двигательных систем вилочных погрузчиков. Архивировано 17 февраля 2013 г. на Wayback Machine.
  71. ^ «Технология топливных элементов». Архивировано из оригинала 3 декабря 2013 года . Проверено 24 ноября 2013 г.
  72. ^ "Вилочный погрузчик на топливных элементах" . Архивировано из оригинала 6 декабря 2010 года . Проверено 30 мая 2015 г.
  73. ^ "Велосипед ENV". Интеллектуальная энергия. Архивировано из оригинала 6 марта 2008 года . Проверено 27 мая 2007 г.
  74. ^ 15. Декабрь 2007. «Электрический велосипед на водородных топливных элементах». Ютуб.com. Архивировано из оригинала 12 декабря 2021 года . Проверено 21 сентября 2009 г.{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  75. ^ «Транспортные средства Horizon на топливных элементах: Транспорт: легкая мобильность». Архивировано 22 июля 2011 г. в Wayback Machine . Технологии топливных элементов Horizon. 2010. По состоянию на 2 августа 2011 г.
  76. ^ "SUZUKI - Скутер на топливных элементах BURGMAN" . www.globalsuzuki.com .
  77. ^ "Страница дополнительных новостей о заводе топливных элементов" . 15 января 2008 года. Архивировано из оригинала 15 января 2008 года . Проверено 8 декабря 2022 г.
  78. ^ Рерих, Клаус. «Краткая история водородного велосипеда». Лаборатория Панглоса . Проверено 8 декабря 2022 г.
  79. ^ «Boeing успешно пилотирует самолет на топливных элементах» . Архивировано из оригинала 9 мая 2013 года.. Боинг. 3 апреля 2008 г. По состоянию на 2 августа 2011 г.
  80. ^ "Первый микросамолет на топливных элементах" . Архивировано из оригинала 6 января 2010 года.
  81. ^ «Топливный элемент Horizon установил новый мировой рекорд в полете БПЛА». Архивировано 14 октября 2011 г. в Wayback Machine . Горизонт технологий топливных элементов. 1 ноября 2007 г.
  82. ^ «БПЛА на топливных элементах совершил 23-часовой полет» . Альтернативная энергетика: Новости. 22 октября 2009 г. По состоянию на 2 августа 2011 г.
  83. ^ ab «Беспилотный самолет с водородным двигателем завершает комплекс испытаний». Архивировано 15 октября 2015 г. на сайте Wayback Machine .www.theengineer.co.uk. 20 июня 2011 г. По состоянию на 2 августа 2011 г.
  84. ^ «Топливные элементы 2000: Основы топливных элементов: Применение» . Архивировано из оригинала 15 мая 2011 года.{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  85. ^ «Lovers представляет лодку с нулевым уровнем выбросов». Архивировано 31 июля 2014 г. в Wayback Machine (на голландском языке). НемоH2. 28 марта 2011 г. По состоянию на 2 августа 2011 г.
  86. ^ «Супер-невидимая подводная лодка, работающая на топливных элементах» . Фредерик Пляйтген. CNN Tech: Ядерное оружие. 22 февраля 2011 г. По состоянию на 2 августа 2011 г.
  87. ^ "Ударные подводные лодки U212/U214, Германия" . naval-Technology.com. По состоянию на 2 августа 2011 г.
  88. ^ Хаммершмидт, Альберт Э. «Топливные элементы подводных лодок». «Морской Сименс» По состоянию на 3 августа 2011 г.
  89. ^ «Китай представляет первый в мире трамвай, работающий на водороде» .
  90. ^ «Будущее Китая на водороде начинается с трамваев, а не автомобилей» . Новости Блумберга . 25 марта 2015 г.
  91. ^ «Alstom представляет свой поезд Coradia iLint с нулевым уровнем выбросов на выставке InnoTrans» (пресс-релиз). Альстом. 20 сентября 2016 г. Проверено 21 сентября 2016 г.
  92. ^ «Alstom проведет испытания своего поезда на водородных топливных элементах в Нидерландах; первый пилотный проект за пределами Германии», Green Car Congress , 3 ноября 2019 г.
  93. ↑ Берджесс, Молли (14 ноября 2019 г.). «Первый водородный поезд в США». Водородный взгляд . Проверено 25 ноября 2019 г.
  94. ^ Парди, Шантану и др. ал. «Обзор силовых агрегатов на топливных элементах для дальнемагистральных тяжелых транспортных средств: технологии, решения по управлению водородом, энергией и температурным режимом», Energy , MDPI, 16 декабря 2022 г.
  95. ↑ Юнг, Рю (7 июля 2020 г.). «Hyundai начинает массовое производство водородных грузовиков». Чосон Ильбо . Проверено 12 июля 2020 г.
  96. ^ «На дороге будет больше зеленых грузовиков» . WCIA.com . 26 апреля 2022 г. Проверено 25 июля 2022 г.
  97. ^ «Порт Лос-Анджелеса проводит демонстрацию электрического грузового транспорта на водородных топливных элементах» . Город Лос-Анджелес . 8 июня 2021 г. Проверено 25 июля 2022 г.
  98. ^ "Тяжелый грузовик Kenworth T680 на топливных элементах" . Водородные автомобили сейчас . Проверено 25 июля 2022 г.
  99. ^ Эберле, Ульрих и Риттмар фон Гельмольт. «Экологичный транспорт на основе концепций электромобилей: краткий обзор». Энергетика и экологические науки, Королевское химическое общество , 14 мая 2010 г., по состоянию на 2 августа 2011 г. (требуется подписка)
  100. ^ Аб Сюн, Бен. «Губернатор Браун подписывает AB 8». Архивировано 2 декабря 2013 г. в Wayback Machine , California Fuel Cell Partnership, 30 сентября 2013 г.
  101. ^ «Калифорния инвестирует почти 50 миллионов долларов в водородные заправочные станции». Архивировано 24 июня 2018 г. в Wayback Machine , Комиссия по энергетике Калифорнии, 1 мая 2014 г.
  102. ^ «В Японии появится первая коммерческая водородная станция для автомобилей» . Джапан Таймс . 14 июля 2014 г.
  103. ^ «К 2020 году в Японии планируется построить 40 000 автомобилей на топливных элементах и ​​160 водородных станций» . Джапан Таймс . 16 марта 2016 г.
  104. ^ аб Фелькер, Джон. «Потребление энергии автомобилями на водородных топливных элементах: выше, чем у электромобилей, даже у гибридов (анализ)», Green Car Reports , 4 мая 2017 г.
  105. ^ «CleanEnergyPartnership.de: Часто задаваемые вопросы - Сколько здесь водородных заправочных станций?».
  106. ^ «H2-Station», H2 Mobility Deutschland GmbH, июнь 2017 г.
  107. ^ «Глобальный технический регламент по транспортным средствам на водороде и топливных элементах» (PDF) . Объединенные Нации . 19 июля 2013. с. 12 . Проверено 19 сентября 2021 г.
  108. ^ Найс, Карим и Джонатан Стрикленд. «Как работают топливные элементы». Как все работает, по состоянию на 3 августа 2011 г.
  109. ↑ Мэтью Л. Уолд (7 мая 2009 г.), «США прекращают исследования топливных элементов для автомобилей», The New York Times , получено 9 мая 2009 г.
  110. ^ Буллис, Кевин. «Вопросы и ответы: Стивен Чу», Technology Review , 14 мая 2009 г.
  111. ^ «Чу меняет мнение о водороде», Autoline Daily, 2.10 видео
  112. ^ Мотавалли, Джим. «Дешевый природный газ побуждает Министерство энергетики смягчить свою позицию в отношении топливных элементов», The New York Times , 29 мая 2012 г.
  113. ^ Андерсон, Марк. Государство выделяет 18,7 миллиона долларов на водородные заправочные станции, Sacramento Business Journal , 13 июня 2013 г.
  114. ^ Министерство энергетики объявляет о выделении до 4 миллионов долларов на усовершенствованное хранение водорода, Министерство энергетики, 29 октября 2013 г.
  115. ^ «Министерство энергетики запускает государственно-частное партнерство для развертывания водородной инфраструктуры» .
  116. ^ abc Гарбак, Джон. «Обзор подпрограммы проверки технологий VIII.0». Программа Министерства энергетики США по технологиям топливных элементов, Годовой отчет о ходе работы за 2010 финансовый год, по состоянию на 2 августа 2011 г.
  117. ^ abc «Достижения и прогресс». Архивировано 21 августа 2011 г. в Wayback Machine . Программа технологий топливных элементов, Министерство энергетики США, 24 июня 2011 г.
  118. ^ Випке, Кейт, Сэм Сприк, Дженнифер Курц и Тодд Рамсден. «Национальная демонстрация обучения FCEV». Архивировано 19 октября 2011 г. в Wayback Machine . Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, апрель 2011 г., по состоянию на 2 августа 2011 г.
  119. ^ Брайан Уоршей, Брайан. «Великое сжатие: будущее водородной экономики», Lux Research, Inc., январь 2012 г.
  120. ^ Агати, Кристиан. «Водородные автомобили мертвы, поскольку проекты свернуты, а цены на заправку взлетают до небес», Auto Evolution , 20 сентября 2023 г.
  121. ^ "Хандельсблатт". www.handelsblatt.com .
  122. ^ abc Ноттер, Доминик А.; Куравелу, Катерина; Карахалиос, Теодорос; Далету, Мария К.; Хаберланд, Нара Тудела (1 января 2015 г.). «Оценка жизненного цикла приложений PEM FC: электрическая мобильность и μ-ТЭЦ». Энергетическая среда. Наука . 8 (7): 1969–1985. дои : 10.1039/c5ee01082a.
  123. ^ MZ Jacobson and Co., Дорожные карты общесекторальной энергетики по 100% чистому и возобновляемому ветру, воде и солнечному свету (WWS) для 50 Соединенных Штатов . В: Energy and Environmental Science 8, 2015, 2093-2117, номер документа : 10.1039/C5EE01283J.
  124. ^ Бьёрнес, Кристиан. «Оценка потенциала водорода для глобального потепления», Центр международных исследований климата и окружающей среды , 7 июня 2023 г. Дата обращения 15 июня 2023 г.
  125. ^ «Топливные элементы для транспорта», Министерство энергетики США, обновлено 18 сентября 2009 г. Проверено 7 июня 2010 г.
  126. ^ Фуад, Фуад Х.; Питерс, Роберт В.; Сисиопику, Вирджиния П.; Салливан, Эндрю Дж.; Ахлувалия, Раджеш К. (1 декабря 2007 г.). Глобальная оценка водородных технологий – Отчет по задаче 5 «Использование технологии топливных элементов в производстве электроэнергии» (Отчет). Университет Алабамы в Бирмингеме, Бирмингем, Алабама.
  127. ^ «Транспортные средства на топливных элементах», Экономия топлива , Дата обращения: 3 ноября 2008 г.
  128. ^ Зыга, 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. Том. 94, № 10, октябрь 2006 г.
  129. ^ Гилберт, Ричард и Энтони Перл (2010). Транспортные революции: перемещение людей и грузов без нефти, ISBN New Society Publishers 0865716609 
  130. ^ «EarthTalk: Высокие затраты и препятствия удерживают автомобили на водородных элементах от массового производства», Arizona Daily Sun , 2 мая 2011 г.
  131. ^ «Анализ автомобилей на водородных топливных элементах от скважины до колес» (PDF) .
  132. ^ «Выбросы парниковых газов от скважины к колесам и использование нефти для легковых автомобилей среднего размера». Hydrogen.energy.gov . Архивировано из оригинала (PDF) 30 ноября 2009 г. Проверено 27 июля 2015 г.
  133. ^ «Электромобили с аккумуляторной батареей — лучший выбор для сокращения выбросов», PVBuzz.com, 15 ноября 2016 г.
  134. ^ Мейерс, Джереми П. «Возвращение к работе: разработка топливных элементов после ажиотажа». Интерфейс электрохимического общества , зима 2008 г., стр. 36–39, по состоянию на 7 августа 2011 г.
  135. ^ Скватриглия, Чак. «Водородные автомобили не будут иметь никакого значения в течение 40 лет», Wired , 12 мая 2008 г.
  136. ^ аб Ригглсворт, Фил. «Автомобиль вечного будущего»', 4 сентября 2008 г., получено 15 сентября 2008 г.
  137. ↑ Нил, Дэн (13 февраля 2009 г.). «Honda FCX Clarity: красота ради красоты». Лос-Анджелес Таймс . Проверено 11 марта 2009 г.
  138. ^ Сапли, Курт. «Не делайте ставку на водородный автомобиль в ближайшее время». Вашингтон Пост , 17 ноября 2009 г.
  139. ^ Чацко, Макс. «1 гигантское препятствие, не позволяющее водородному топливу попасть в ваш бензобак», The Motley Fool , 23 ноября 2013 г.
  140. ^ Бланко, Себастьян. «Кребс из VW говорит о водороде и говорит, что «наиболее эффективный способ преобразования энергии в мобильность — это электричество»», AutoblogGreen , 20 ноября 2013 г.
  141. ^ Кокс, Джулиан. «Время рассказать об автомобилях на водородных топливных элементах», CleanTechnica.com, 4 июня 2014 г.
  142. ^ Ромм, Джозеф. «Tesla превосходит Toyota: почему водородные автомобили не могут конкурировать с чистыми электромобилями», CleanProgress.com, 5 августа 2014 г.
  143. ^ Хант, Тэм. «Следует ли Калифорнии пересмотреть свою политику поддержки автомобилей на топливных элементах?», GreenTech Media, 10 июля 2014 г.
  144. ^ Браун, Николас. «Водородные автомобили потеряли большую часть своей поддержки, но почему?», Clean Technica , 26 июня 2015 г.
  145. ^ Мейерс, Гленн. «Водородная экономика: бум или крах?», Clean Technica , 19 марта 2015 г.
  146. ^ Барнард, Майкл. «Будут ли люди выбирать водородные автомобили вместо бензиновых?», Forbes , 30 мая 2017 г.
  147. ^ Руффо, Густаво Энрике. «В этом видео сравниваются BEV с FCEV и более эффективный...», InsideEVs.com, 29 сентября 2019 г.
  148. ↑ Бакстер, Том (3 июня 2020 г.). «Водородные автомобили не обгонят электромобили, потому что им мешают законы науки». Разговор . Архивировано из оригинала 31 июля 2020 года . Проверено 4 июня 2020 г.
  149. ↑ Фернандес, Рэй (14 апреля 2022 г.). «Вот почему водородные автомобили были обречены на провал». СлэшГир . Проверено 16 апреля 2022 г.
  150. ^ Плётц, Патрик. «Водородная технология вряд ли сыграет важную роль в устойчивом автомобильном транспорте», Nature Electronics , vol. 5, стр. 8–10, 31 января 2022 г.
  151. ^ «Отчет о патентном ландшафте - Водородные топливные элементы на транспорте» (PDF) . ВОИС . Май 2022. с. 17.
  152. ^ «Новый отчет: патентование бума для чистых технологий «водородных топливных элементов для транспорта». www.wipo.int . 17 мая 2022 г. Проверено 13 сентября 2022 г.
  153. ^ «Отчет о патентном ландшафте - Водородные топливные элементы на транспорте» (PDF) . ВОИС . Май 2022. с. 5.
  154. ^ «Отчет о патентном ландшафте - Водородные топливные элементы на транспорте» (PDF) . ВОИС . Май 2022. с. 19;46.
  155. ^ ab «Отчет о патентном ландшафте — Водородные топливные элементы на транспорте» (PDF) . ВОИС . Май 2022. с. 6.
  156. ^ «Отчет о патентном ландшафте - Водородные топливные элементы на транспорте» (PDF) . ВОИС . Май 2022. с. 36.
  157. ^ ab «Отчет о патентном ландшафте - Водородные топливные элементы на транспорте» (PDF) . ВОИС . Май 2022. с. 7.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме транспортных средств на топливных элементах .