stringtranslate.com

Автомобиль на топливных элементах

Транспортное средство на топливных элементах ( FCV ) или электромобиль на топливных элементах ( FCEV ) — это электрическое транспортное средство , которое использует топливный элемент , иногда в сочетании с небольшой батареей или суперконденсатором , для питания своего бортового электродвигателя . Топливные элементы в транспортных средствах вырабатывают электроэнергию, как правило, используя кислород из воздуха и сжатый водород . Большинство транспортных средств на топливных элементах классифицируются как транспортные средства с нулевым уровнем выбросов . По сравнению с транспортными средствами внутреннего сгорания, водородные транспортные средства централизуют загрязняющие вещества на месте производства водорода , где водород обычно получают из реформированного природного газа . [1] Транспортировка и хранение водорода также могут создавать загрязняющие вещества. [2] Топливные элементы использовались в различных видах транспортных средств, включая вилочные погрузчики , особенно в помещениях, где их чистые выбросы важны для качества воздуха, и в космических приложениях. Топливные элементы разрабатываются и испытываются в грузовиках, автобусах, лодках, кораблях, мотоциклах и велосипедах, среди других видов 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 , лизинг которых начался 2 декабря 2002 года, стали первыми в мире сертифицированными правительством коммерческими автомобилями на топливных элементах, [4] [5] [6] а Honda FCX Clarity , лизинг которой начался в 2008 году, был первым в мире автомобилем на топливных элементах, разработанным для массового производства, а не для адаптации существующей модели. [7] В 2013 году Hyundai Motors начала производство Hyundai ix35 FCEV , который, как утверждается, является первым в мире серийным электромобилем на топливных элементах, [8] [9] [10] который впоследствии был представлен на рынке как транспортное средство, предлагаемое только в лизинг. [11] [12] В 2014 году Toyota начала продавать Toyota Mirai , первый в мире специализированный автомобиль на топливных элементах. [13] [14] [15]

По состоянию на декабрь 2020 года во всем мире было продано 31 225 легковых FCEV, работающих на водороде. [16] По состоянию на 2021 год на отдельных рынках были доступны только две модели автомобилей на топливных элементах: Toyota Mirai (с 2014 года по настоящее время) и Hyundai Nexo (с 2018 года по настоящее время). Honda Clarity выпускалась с 2016 по 2021 год, когда ее производство было прекращено. [17] Honda CR-V e:FCEV стала доступна только для аренды в очень ограниченном количестве в 2024 году. [18] По состоянию на 2020 год водородная инфраструктура была ограничена , и в США было менее пятидесяти общедоступных водородных заправочных станций для автомобилей. [19] Критики сомневаются, будет ли водород эффективным или экономически выгодным для автомобилей по сравнению с другими технологиями с нулевым уровнем выбросов, и в 2019 году The Motley Fool высказал мнение: «Трудно спорить, что мечта о водородных топливных элементах практически умерла для рынка легковых автомобилей». [20]

Значительное количество общественных водородных заправочных станций в Калифорнии не могут выдавать водород. [21] В 2024 году владельцы Mirai подали коллективный иск в Калифорнии из-за отсутствия водорода для электромобилей на топливных элементах, утверждая, среди прочего, мошенническое сокрытие и искажение информации, а также нарушение закона Калифорнии о недобросовестной рекламе и нарушение подразумеваемой гарантии. [22]

Описание и назначение топливных элементов в транспортных средствах

Все топливные элементы состоят из трех частей: электролита, анода и катода. [23] В принципе, водородный топливный элемент функционирует как батарея, вырабатывая электричество, которое может запускать электродвигатель. Однако вместо того, чтобы требовать подзарядки, топливный элемент может быть заполнен водородом. [24] Различные типы топливных элементов включают топливные элементы с полимерной электролитной мембраной (PEM), прямые метаноловые топливные элементы , фосфорнокислотные топливные элементы , расплавленные карбонатные топливные элементы , твердооксидные топливные элементы , реформированный метаноловый топливный элемент и регенеративные топливные элементы. [25]

История

1966 GM Электрован [26]

Концепция топливного элемента была впервые продемонстрирована Хэмфри Дэви в 1801 году, но изобретение первого рабочего топливного элемента приписывают Уильяму Гроуву , химику, юристу и физику. Эксперименты Гроува с тем, что он назвал «газовой гальванической батареей», доказали в 1842 году, что электрический ток может быть получен путем электрохимической реакции между водородом и кислородом над платиновым катализатором. [27] Английский инженер Фрэнсис Томас Бэкон расширил работу Гроува, создав и продемонстрировав различные щелочные топливные элементы с 1939 по 1959 год. [28]

Первым современным транспортным средством на топливных элементах был модифицированный сельскохозяйственный трактор Allis-Chalmers , оснащенный топливным элементом мощностью 15 киловатт, около 1959 года. [29] Космическая гонка времен холодной войны стимулировала дальнейшее развитие технологии топливных элементов. Проект Gemini испытывал топливные элементы для обеспечения электроэнергией во время пилотируемых космических миссий. [30] [31] Разработка топливных элементов продолжилась в рамках программы Apollo . Электроэнергетические системы в капсулах Apollo и лунных модулях использовали щелочные топливные элементы. [30] В 1966 году General Motors разработала первое дорожное транспортное средство на топливных элементах, Chevrolet Electrovan. [32] Он имел топливный элемент PEM , запас хода 120 миль и максимальную скорость 70 миль в час. Было всего два сиденья, так как батарея топливных элементов и большие баки с водородом и кислородом занимали заднюю часть фургона. Был построен только один, так как проект считался непомерно дорогим. [33]

General Electric и другие компании продолжили работу над топливными элементами PEM в 1970-х годах. [30] Топливные элементы в 1980-х годах по-прежнему использовались в основном в космических целях, включая Space Shuttle . [30] Однако закрытие программы Apollo отправило многих отраслевых экспертов в частные компании. К 1990-м годам производители автомобилей заинтересовались применением топливных элементов, и были подготовлены демонстрационные транспортные средства. В 2001 году были продемонстрированы первые водородные баки на 700 бар (10000 фунтов на кв. дюйм), что позволило уменьшить размер топливных баков, которые можно было использовать в транспортных средствах, и расширить диапазон. [34]

Приложения

Транспортные средства на топливных элементах существуют для всех видов транспорта. Наиболее распространенными транспортными средствами на топливных элементах являются автомобили, автобусы, погрузчики и транспортные средства для обработки материалов. [35]

Автомобили

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

Honda создала первую в мире дилерскую сеть 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. [36] [37] Honda FCX Clarity была представлена ​​в 2008 году для аренды клиентами в Японии и Южной Калифорнии и снята с производства к 2015 году. С 2008 по 2014 год Honda сдала в аренду в общей сложности 45 единиц FCX в США. [38] За этот период было выпущено более 20 других прототипов и демонстрационных автомобилей FCEV, [39] включая GM HydroGen4 , [32] и Mercedes-Benz F-Cell .

Автомобиль Hyundai ix35 FCEV Fuel Cell был доступен для лизинга с 2014 по 2018 год, [40] когда было сдано в лизинг 54 единицы. [41] В 2018 году Hyundai представила Nexo . [42] В 2024 году Hyundai отозвала все 1600 автомобилей Nexo, проданных в США к тому времени, из-за риска утечки топлива и возгорания из-за неисправного «устройства сброса давления». [43]

Продажи Toyota Mirai клиентам начались в Японии в декабре 2014 года. [44] Цены начинались с 6 700 000 иен (~ 57 400 долларов США ) до вычета налогов и правительственной поддержки в размере 2 000 000 иен (~ 19 600 долларов США ). [45] Бывший президент Европейского парламента Пэт Кокс подсчитал, что изначально Toyota будет терять около 100 000 долларов США на каждой проданной Mirai. [46] По состоянию на декабрь 2017 года мировые продажи составили 5 300 Mirai. Самыми продаваемыми рынками были США с 2 900 единицами, Япония с 2 100 и Европа с 200. [47]

В 2015 году компания Toyota объявила, что она бесплатно предложит своим конкурентам все 5680 патентов, связанных с автомобилями на водородных топливных элементах и ​​технологией зарядных станций на водородных топливных элементах, которые она исследовала более 20 лет, с целью стимулирования рынка автомобилей на водородных топливных элементах. [48]

Honda Clarity Fuel Cell выпускалась с 2016 по 2021 год. [49] [50] Clarity 2017 года имела самые высокие показатели экономии топлива в смешанном и городском цикле среди всех автомобилей на водородных топливных элементах, оцененных EPA в том году, с комбинированным рейтингом города/шоссе 67 миль на галлон бензинового эквивалента (MPGe) и 68 MPGe в городском цикле. [51] В 2019 году Кацуши Иноуэ, президент Honda Europe, заявил: «Сейчас мы сосредоточены на гибридных и электрических автомобилях. Возможно, появятся автомобили на водородных топливных элементах, но это технология для следующей эры». [52]

К 2017 году Daimler прекратил разработку FCEV, сославшись на снижение стоимости аккумуляторов и увеличение дальности пробега электромобилей, [53] и большинство автомобильных компаний, разрабатывающих водородные автомобили, переключили свое внимание на аккумуляторные электромобили. [54] К 2020 году только три автопроизводителя все еще производили или имели активные программы производства водородных автомобилей. [55] В 2023 году в США было продано 3143 водородных автомобиля по сравнению с 380 000 BEV. [56] Позднее Clarity был снят с производства, но Honda CR-V e:FCEV стал доступен только для лизинга в очень ограниченном количестве в 2024 году. [18]

Значительное количество общественных водородных заправочных станций в Калифорнии не могут выдавать водород. [21] В 2024 году владельцы Mirai подали коллективный иск в Калифорнии из-за отсутствия водорода для электромобилей на топливных элементах, утверждая, среди прочего, мошенническое сокрытие и искажение информации, а также нарушение закона Калифорнии о недобросовестной рекламе и нарушение подразумеваемой гарантии. [22]

Экономия топлива

В следующей таблице сравниваются показатели экономии топлива EPA, выраженные в милях на галлон бензинового эквивалента (MPGe) для двух моделей автомобилей на водородных топливных элементах, оцененных EPA по состоянию на сентябрь 2021 года и доступных в Калифорнии. [51]

Топливные элементы, работающие на этаноловом риформере

В июне 2016 года Nissan объявил о планах по разработке транспортных средств 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. [58] Транспортное средство будет включать бак, содержащий смесь воды и этанола, которая подается в бортовой реформер, который разделяет ее на водород и углекислый газ. Затем водород подается в твердооксидный топливный элемент . По данным Nissan, жидким топливом может быть смесь этанола и воды в соотношении 55:45. [58]

Автобусы

Yutong F12 в Чжэнчжоу, Китай, в 2022 году

По состоянию на 2020 год в мире эксплуатировалось 5648 автобусов на водородных топливных элементах, 93,7% из них — в Китае . [59]

С конца 1980-х годов беспокойство по поводу выбросов дизельного топлива автобусами привело к экспериментам с топливными элементами для их питания. После первоначальных экспериментов с топливными элементами на основе фосфорной кислоты , в конце 1990-х годов в городах были испытаны автобусы на водородных топливных элементах. [60] В 2000-х годах автобусы поступили в пробную эксплуатацию в городах по всему миру; Европейский союз поддержал исследовательский проект « Чистый городской транспорт для Европы» . [61]

К 2010-м годам коммерческое внедрение автобусов на водородных топливных элементах началось по всему миру. [62] [63] Однако многие транзитные операторы вместо этого покупали автобусы на аккумуляторных батареях , поскольку они были дешевле в эксплуатации и покупке. [64] Однако автобусы на аккумуляторных батареях имели меньший запас хода по сравнению с дизельными автобусами, требовали больше времени для зарядки (часто за ночь, по сравнению с автобусами на водородных топливных элементах, которые можно быстро заправить) и имели меньший запас энергии в холодную погоду. Некоторые компании предложили использовать топливный элемент в качестве расширителя запаса хода , объединив его с более крупной батареей или суперконденсатором . [65]

Автобусы на водородных топливных элементах исторически были значительно дороже в приобретении и эксплуатации, чем дизельные, гибридные или электрические автобусы. [60] [64] В последние годы расходы были снижены до уровня, сопоставимого с дизельными автобусами. [66]

В настоящее время множество производителей автобусов выпускают автобусы на водородных топливных элементах. [67] [68] [69] Производители автобусов обычно работают с поставщиком водородных топливных элементов для питания автобуса, например, с Ballard Power Systems или Toyota . [67] [68]

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, работают на топливных элементах PEM . [70]

В 2013 году в США для обработки материалов использовалось более 4000 погрузчиков на топливных элементах [71], из которых 500 получили финансирование от Министерства энергетики США (2012). [72] [73] По состоянию на 2024 год во всем мире эксплуатируется около 50 000 водородных погрузчиков (большая часть из которых находится в США), по сравнению с 1,2 миллионами аккумуляторных электрических погрузчиков, которые были приобретены в 2021 году. [74]

Вилочные погрузчики на топливных элементах PEM обеспечивают значительные преимущества по сравнению с вилочными погрузчиками на нефтяном топливе, поскольку они не производят локальных 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 при более низких температурах. [75] В конструкции блоки FC часто изготавливаются в качестве сменных. [76] [77]

Мотоцикл Yamaha FC-me

Мотоциклы и велосипеды

В 2005 году британская фирма Intelligent Energy выпустила первый работающий мотоцикл на водородном топливе под названием ENV (Emission Neutral Vehicle). Он имеет достаточно топлива, чтобы работать в течение четырех часов и проехать 160 км (100 миль) в городской местности с максимальной скоростью 80 км/ч (50 миль/ч). [78] Существуют и другие примеры мотоциклов [79] и велосипедов [80] с двигателем на водородных топливных элементах. Suzuki Burgman получил одобрение «типа всего транспортного средства» в ЕС. [81] PHB был водородным велосипедом с электродвигателем. Он дебютировал в Шанхае в 2008 году, [82] но был снят с производства из-за отсутствия услуг по водородному топливу. Его предшественником был водородный велосипед под названием Palcan, базирующийся в Ванкувере , Канада. [83]

Самолеты

Демонстрационный образец Boeing Fuel Cell, работающий на водородном топливном элементе

Исследователи Boeing и отраслевые партнеры по всей Европе провели экспериментальные летные испытания в феврале 2008 года пилотируемого самолета, работающего только на топливном элементе и легких батареях . Самолет-демонстратор топливных элементов, как его называли, использовал гибридную систему топливных элементов с протонообменной мембраной (PEM) и литий-ионной батареей для питания электродвигателя, который был соединен с обычным пропеллером. [84] В 2003 году был совершен полет первого в мире самолета с винтовым приводом, который работал исключительно на топливном элементе. Топливный элемент представлял собой уникальную конструкцию стека FlatStack, которая позволяла интегрировать топливный элемент с аэродинамическими поверхностями самолета. [85]

Было несколько беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) на топливных элементах. БПЛА на топливных элементах Horizon установил рекорд дальности полета для небольшого БПЛА в 2007 году. [86] Военные особенно заинтересованы в этом применении из-за низкого уровня шума, низкой тепловой сигнатуры и способности достигать большой высоты. В 2009 году Ion Tiger Военно-морской исследовательской лаборатории (NRL) использовал водородный топливный элемент и летал в течение 23 часов и 17 минут. [87] Boeing завершает испытания Phantom Eye, высотного, длительного (HALE) самолета, который будет использоваться для проведения исследовательских и наблюдательных полетов на высоте 20 000 м (65 000 футов) в течение четырех дней за раз. [88] Топливные элементы также используются для обеспечения вспомогательного питания для самолетов, заменяя генераторы на ископаемом топливе, которые ранее использовались для запуска двигателей и питания бортовых электрических нужд. [88] Топливные элементы могут помочь самолетам сократить выбросы CO2 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 чистой мощностью 6,5 кВт. На каждый литр потребляемого топлива средний подвесной мотор производит в 140 раз меньше [ требуется ссылка ] углеводородов, производимых средним современным автомобилем. Двигатели на топливных элементах имеют более высокую энергоэффективность, чем двигатели внутреннего сгорания, и поэтому обеспечивают большую дальность полета и значительно меньшие выбросы. [89] В 2011 году Амстердам представил свою первую лодку на топливных элементах, которая перевозит людей по каналам города. [90]

Подводные лодки

Первое подводное применение топливных элементов — немецкая подводная лодка Тип 212. [91] Каждая лодка Тип 212 содержит девять топливных элементов PEM, распределенных по всему кораблю, обеспечивая от 30 кВт до 50 кВт электрической мощности каждая. [92] Это позволяет лодке Тип 212 дольше оставаться под водой и затрудняет ее обнаружение. Подводные лодки на топливных элементах также проще проектировать, производить и обслуживать, чем атомные подводные лодки. [93]

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 заводе в Циндао. [94] 83 мили путей для нового транспортного средства были построены в семи китайских городах. Китай планировал потратить 200 миллиардов юаней (32 миллиарда долларов) в течение следующих пяти лет, чтобы увеличить трамвайные пути до более чем 1200 миль. [95]

В 2016 году Alstom дебютировал с Coradia iLint — региональным поездом, работающим на водородных топливных элементах. Он был разработан для достижения скорости 140 километров в час (87 миль в час) и преодоления 600–800 километров (370–500 миль) на полном баке водорода. [96] Поезд был введен в эксплуатацию в Германии в 2018 году и, как ожидается, будет испытан в Нидерландах в начале 2019 года. [ 97 ]

Швейцарский производитель Stadler Rail подписал в Калифорнии контракт на поставку в США поезда на водородных топливных элементах FLIRT H2 в 2024 году в рамках пригородной железнодорожной службы Arrow . [98]

Грузовики

Hyundai Xcient Fuel Cell в Винтертуре , Швейцария

Для транспортных приложений, таких как магистральные грузовики, топливные элементы являются потенциальным решением для транспорта с нулевым уровнем выбросов. Исследование 2022 года в журнале Energies ссылается на относительно быстрое время заправки по сравнению со временем зарядки электрогрузовика и текущие ограничения плотности энергии батарей, но они отмечают, что «эксплуатационные ограничения» включают «большое количество выбросов CO2 [вызванных] производством водорода», отсутствие инфраструктуры хранения и заправки, утечку H2 и проблемы безопасности, эффективность «потерь при сжатии, хранении и дозировании», . [99]

В 2020 году Hyundai начала производство 34-тонных грузовых автомобилей с водородным двигателем под названием XCIENT, осуществив первую поставку 10 транспортных средств в Швейцарию. Они способны проехать 400 километров (250 миль) на полном баке и заправляться за 8–20 минут. [100] В 2022 году Total Transportation Services (TTSI), Toyota Logistics Services (TLS), UPS и Southern Counties Express (SCE) запустили 12-месячный проект «Shore-to-Store (S2S)», в рамках которого грузовики на водородных топливных элементах выполняли рейсы из портов Лос-Анджелеса. [101] [102] Прототип водородного автомобиля Kenworth T680, используемый в Лос-Анджелесе и Лонг-Бич, был представлен в 2018 году и также прошел испытания в районе Сиэтла. [103]

Водородная инфраструктура

Эберле и Риттмар фон Гельмольт заявили в 2010 году, что проблемы еще не решены, прежде чем автомобили на топливных элементах смогут стать конкурентоспособными по сравнению с другими технологиями, и ссылаются на отсутствие обширной водородной инфраструктуры в США: [104] По состоянию на июль 2020 года в США насчитывалось 43 общедоступных водородных заправочных станции , 41 из которых находилась в Калифорнии. [19] 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. [105] В 2014 году Калифорнийская энергетическая комиссия выделила 46,6 миллиона долларов на строительство 28 станций. [106]

В 2014 году в Японии появилась первая коммерческая водородная заправочная станция. [107] К марту 2016 года в Японии было 80 водородных заправочных станций, и японское правительство намерено удвоить это число до 160 к 2020 году. [108] В мае 2017 года в Японии было 91 водородная заправочная станция. [109] В Германии в июле 2015 года было 18 общественных водородных заправочных станций. Правительство Германии надеялось увеличить это число до 50 к концу 2016 года, [110] но в июне 2017 года было открыто только 30. [111]

Кодексы и стандарты

В соответствии с глобальными техническими правилами ООН для колесных транспортных средств, в частности, в отношении использования водорода, существуют международные стандарты, которые определяют аспекты проектирования и общей целостности, производительности, безопасности, жизненного цикла деталей и различные другие категории. Одной из примечательных областей этих правил является система хранения сжатого водорода, которая обычно достигает конца квалифицированного срока службы через 15 или менее лет использования. [112]

программы США

В 2003 году президент США Джордж Буш предложил Инициативу по водородному топливу (HFI). Целью HFI было дальнейшее развитие водородных топливных элементов и инфраструктурных технологий для ускорения коммерческого внедрения транспортных средств на топливных элементах. К 2008 году США вложили 1 миллиард долларов в этот проект. [113] В 2009 году Стивен Чу , тогдашний министр энергетики США , утверждал, что водородные транспортные средства «не будут практичными в течение следующих 10–20 лет». [114] [115] Однако в 2012 году Чу заявил, что считает автомобили на топливных элементах более экономически целесообразными, поскольку цены на природный газ упали, а технологии риформинга водорода улучшились. [116] [117] В июне 2013 года Энергетическая комиссия Калифорнии выделила 18,7 млн ​​долларов на водородные заправочные станции. [118] В 2013 году губернатор Браун подписал AB 8, законопроект о финансировании в размере 20 млн долларов в год в течение 10 лет для строительства до 100 станций. [105] В 2013 году Министерство энергетики США объявило о выделении до 4 миллионов долларов на «продолжение разработки современных систем хранения водорода». [119] 13 мая 2013 года Министерство энергетики запустило проект H2USA, направленный на развитие водородной инфраструктуры в США. [120]

Расходы

К 2010 году достижения в области технологии топливных элементов уменьшили размер, вес и стоимость электромобилей на топливных элементах. [121] 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 США/кВт, предполагая экономию затрат на крупносерийное производство. [122] Электромобили на топливных элементах были произведены с «запасом хода более 250 миль между заправками». [122] Их можно заправить менее чем за 5 минут. [123] Автобусы на топливных элементах имеют на 40% большую экономию топлива, чем дизельные автобусы. [121] Программа технологий топливных элементов EERE утверждает, что по состоянию на 2011 год топливные элементы достигли эффективности электромобиля на топливных элементах от 42 до 53% при полной мощности, [121] и долговечности более 75 000 миль с менее чем 10%-ным снижением напряжения, что вдвое больше, чем было достигнуто в 2006 году. [122] В 2012 году Lux Research, Inc. опубликовала отчет, в котором сделан вывод о том, что «капитальные затраты ... ограничат принятие всего лишь 5,9 ГВт» к 2030 году, что создаст «почти непреодолимый барьер для принятия, за исключением нишевых приложений». Анализ Lux пришел к выводу, что к 2030 году стационарные приложения на топливных элементах PEM достигнут 1 миллиарда долларов, в то время как рынок транспортных средств, включая погрузчики на топливных элементах , достигнет в общей сложности 2 миллиардов долларов. [124]

По состоянию на сентябрь 2023 года стоимость водорода на общественных зарядных станциях в Калифорнии составляет 36 долларов за килограмм, что в 14 раз дороже за милю для Mirai по сравнению с Tesla Model 3. [125] Средняя цена в Германии в 2023 году составляет 12,5 евро за кг. [126]

Воздействие на окружающую среду

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 безопасными только тогда, когда водород был произведен с использованием возобновляемой энергии . [127] Если это так, то автомобили на топливных элементах могут быть чище и эффективнее, чем автомобили на ископаемом топливе. Однако они не так эффективны, как электромобили на аккумуляторах , которые потребляют гораздо меньше энергии. [128] Обычно автомобиль на топливных элементах потребляет в 2,4 раза больше энергии, чем электромобиль на аккумуляторах, поскольку электролиз и хранение водорода намного менее эффективны, чем использование электричества для прямой зарядки аккумулятора. [127] Кроме того, исследование, проведенное в 2023 году Центром международных исследований климата и окружающей среды (CICERO), показало, что утечка водорода оказывает влияние на глобальное потепление в 11,6 раза сильнее, чем CO₂. [129]

По состоянию на 2009 год автотранспортные средства использовали большую часть потребляемой в США нефти и производили более 60% выбросов оксида углерода и около 20% выбросов парниковых газов в Соединенных Штатах, однако производство водорода для гидрокрекинга, используемого при производстве бензина, главного среди его промышленных применений, было ответственно за приблизительно 10% выбросов парниковых газов во всем автопарке. [130] Транспортное средство, работающее на чистом водороде, выбрасывает мало загрязняющих веществ в выхлопную трубу, производя в основном воду и тепло, а также следовые количества NOx, SOx, NO2, SO2, CO, углеводородов и твердых частиц; [131] производство водорода, как правило, создает загрязняющие вещества, за исключением небольшого количества, которое производится с использованием только возобновляемой энергии. [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, плюс энергия, потерянная при его преобразовании в полезное электричество с помощью топливных элементов, оставляет около 25% для практического использования». [133] Ричард Гилберт, соавтор книги « Транспортные революции: перемещение людей и грузов без нефти» (2010), комментирует аналогичным образом, что производство водородного газа в конечном итоге использует часть создаваемой им энергии. Затем энергия потребляется путем преобразования водорода обратно в электричество в топливных элементах. « Это означает, что только четверть изначально доступной энергии достигает электродвигателя». Такие потери при преобразовании не очень хорошо сочетаются, например, с подзарядкой электромобиля (ЭМ), такого как Nissan Leaf или Chevy Volt, от розетки». [134] [135] Анализ транспортных средств на водородных топливных элементах «от скважины до колес» за 2010 год, проведенный Аргоннской национальной лабораторией, гласит: что возобновляемые пути H2 предлагают гораздо большие выгоды от парниковых газов. [136] Этот результат был недавно подтвержден. [127] В 2010 году публикация Министерства энергетики США «well-to-wheels» предполагала, что эффективность одного шага сжатия водорода до 6250 фунтов на квадратный дюйм (43,1 МПа) на заправочной станции составляет 94%. [137] Исследование 2016 года, опубликованное в ноябрьском выпуске журнала Energy учеными Стэнфордского университета и Мюнхенского технического университета, пришло к выводу, что, даже предполагая локальное производство водорода, «инвестирование в полностью электрические транспортные средства на аккумуляторных батареях является более экономичным выбором для сокращения выбросов углекислого газа, в первую очередь из-за их более низкой стоимости и значительно более высокой энергоэффективности ». [138]

Критика автомобилей на топливных элементах

В 2008 году профессор Джереми П. Мейерс в журнале Electrochemical Society Interface написал, что топливные элементы «не так эффективны, как батареи, в первую очередь из-за неэффективности реакции восстановления кислорода. ... Они наиболее целесообразны для работы без подключения к сети или когда топливо может подаваться непрерывно. Для приложений, требующих частых и относительно быстрых запусков ... где требуется нулевой уровень выбросов, как в закрытых помещениях, таких как склады». [139] Также в 2008 году Wired News сообщил, что «эксперты говорят, что пройдет 40 или более лет, прежде чем водород окажет какое-либо значимое влияние на потребление бензина или глобальное потепление, и мы не можем позволить себе ждать так долго. Тем временем топливные элементы отвлекают ресурсы от более срочных решений». [140] В 2008 году Роберт Зубрин , автор книги Energy Victory , сказал: «Водород — это «чуть ли не худшее из возможных видов топлива для транспортных средств » . [141] Если бы водород можно было производить с использованием возобновляемой энергии, «было бы, конечно, проще просто использовать эту энергию для зарядки аккумуляторов полностью электрических или подключаемых гибридных транспортных средств». [141] Los Angeles Times писала в 2009 году: «Как ни посмотри, водород — это паршивый способ приводить автомобили в движение». [142] The Washington Post в ноябре 2009 года спрашивала: «Зачем вам хранить энергию в форме водорода, а затем использовать этот водород для производства электроэнергии для двигателя, когда электрическая энергия уже ждет, когда ее выкачают из розеток по всей Америке и сохранят в автомобильных аккумуляторах...?» [143]

Motley Fool заявил в 2013 году, что «все еще существуют препятствия, связанные с затратами [для водородных автомобилей], связанные с транспортировкой, хранением и, что наиболее важно, производством». [144] Рудольф Кребс из Volkswagen сказал в 2013 году, что «независимо от того, насколько превосходны сами автомобили, законы физики препятствуют их общей эффективности. Самый эффективный способ преобразования энергии в мобильность — это электричество». Он уточнил: «Водородная мобильность имеет смысл только в том случае, если вы используете зеленую энергию», но... вам нужно сначала преобразовать ее в водород «с низкой эффективностью», где «вы теряете около 40 процентов первоначальной энергии». Затем вы должны сжать водород и хранить его под высоким давлением в резервуарах, что потребляет больше энергии. «А затем вам нужно 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 получаете от 30 до 40 процентов». [145]

В 2014 году футурист в области электромобилей и энергетики Джулиан Кокс написал, что производство водорода из метана «значительно более углеродоемко на единицу энергии, чем уголь. Ошибочное принятие ископаемого водорода из гидроразрыва сланцев за экологически устойчивый энергетический путь грозит поощрением энергетической политики, которая ослабит и потенциально собьет с пути глобальные усилия по предотвращению изменения климата из-за риска отвлечения инвестиций и внимания от транспортных технологий, которые экономически совместимы с возобновляемой энергией». [146] 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». [147] Аналитик GreenTech Media пришел к аналогичным выводам в 2014 году . [148] В 2015 году Clean Technica перечислила некоторые недостатки транспортных средств на водородных топливных элементах. [149] [150]

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... генерируют больше выбросов парниковых газов, чем другие технологии трансмиссии... [и имеют] очень высокие затраты на топливо. ... Учитывая все препятствия и требования к новой инфраструктуре (стоимость которой оценивается в 400 миллиардов долларов), автомобили на топливных элементах, по всей видимости, в лучшем случае будут нишевой технологией, мало влияющей на потребление нефти в США. [109] В 2017 году Майкл Барнард в своей статье в Forbes перечислил сохраняющиеся недостатки автомобилей на водородных топливных элементах и ​​пришел к выводу, что «примерно к 2008 году стало совершенно ясно, что водород был и будет уступать аккумуляторной технологии в качестве хранилища энергии для транспортных средств. [К] 2025 году последние, кто воздержался, вероятно, откажутся от своих мечтаний о топливных элементах». [151] В видеоролике Real Engineering 2019 года отмечалось, что использование водорода в качестве топлива для автомобилей не помогает сократить выбросы углерода от транспорта. 95% водорода, все еще производимого из ископаемого топлива, выделяет углекислый газ, а производство водорода из воды является энергоемким процессом. Хранение водорода требует больше энергии либо для его охлаждения до жидкого состояния, либо для помещения его в баки 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 то же расстояние. [152] Также в 2019 году Кацуши Иноуэ, президент Honda Europe, заявил: «Сейчас мы сосредоточены на гибридных и электрических транспортных средствах. Возможно, появятся автомобили на водородных топливных элементах, но это технология для следующей эры». [52]

Оценки, проведенные с 2020 года, пришли к выводу, что водородные транспортные средства по-прежнему эффективны всего на 38%, в то время как аккумуляторные электромобили эффективны от 80% до 95%. [153] [154] Оценка CleanTechnica за 2021 год пришла к выводу, что, хотя водородные автомобили гораздо менее эффективны, чем электромобили, подавляющее большинство производимого водорода загрязняет окружающую среду серым водородом , а доставка водорода потребует строительства обширной и дорогостоящей новой инфраструктуры, оставшиеся два «преимущества транспортных средств на топливных элементах — больший запас хода и быстрое время заправки — быстро сводятся на нет из-за совершенствования технологий аккумуляторов и зарядки». [55] Исследование 2022 года в Nature Electronics подтвердило это. [155]

Инновации

График, показывающий рост числа заявок на патенты в области топливных элементов

Количество заявок на патенты в области водородных топливных элементов увеличилось в 1960-х годах, отчасти из-за космической программы НАСА ; еще один рост в 80-х годах был обусловлен исследованиями для 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 подаче заявок на патенты в этой области, с меньшим количеством в Японии, Германии, Южной Корее и США. [156] В период с 2016 по 2020 год годовое количество заявок, особенно для транспортных приложений, увеличилось еще на 23%. [157] [158]

Почти 80% патентов в области топливных элементов для транспорта были поданы автомобильными компаниями. [159] Академия активно сотрудничает с промышленностью. [160] Хотя преобладают заявки, связанные с дорожными транспортными средствами, такими как автомобили и грузовики, изобретения в других областях, таких как судоходство, авиация, железнодорожный транспорт и другие специальные транспортные средства, растут. [161] Airbus , крупный производитель самолетов, увеличил свою патентную активность в этой области с 2019 года. [162] Количество патентов на топливные элементы для судоходства сопоставимо по размеру с числом патентов для авиации и также медленно растет. [160]

В отчете Всемирной организации интеллектуальной собственности за 2022 год утверждается, что, поскольку для большегрузных транспортных средств, таких как строительные машины , вилочные погрузчики и аэропортовые тягачи , требуется более высокая полезная нагрузка, высокая плотность энергии водорода может сделать топливные элементы более выгодным решением, чем применение аккумуляторов. [162]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ "Производство водорода: реформирование природного газа". Управление по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии . Получено 15 июля 2022 г.
  2. ^ «Как работают автомобили на водородных топливных элементах?». Союз обеспокоенных ученых . Получено 24 июля 2016 г.
  3. ^ "История автомобилей на водородных топливных элементах". The Market Herald. 29 декабря 2021 г. Архивировано из оригинала 29 января 2023 г.
  4. ^ ab "Toyota будет сдавать в аренду штату автомобили на топливных элементах". The Japan Times . 19 ноября 2002 г. Архивировано из оригинала 8 марта 2023 г.
  5. ^ ab "Первые автомобили Honda FCX Fuel Cell доставлены в один день в Японию и США" Honda. 3 декабря 2002 г. Архивировано из оригинала 8 марта 2023 г.
  6. ^ "Honda с водородным двигателем стала первой в мире". The Japan Times . 26 июля 2002 г. Архивировано из оригинала 7 января 2019 г.
  7. ^ "Honda FCX Clarity, первый в мире серийный автомобиль на топливных элементах". Verizon Media. 18 ноября 2007 г. Архивировано из оригинала 29 июля 2021 г.
  8. ^ "Продажи автомобилей Hyundai Motor на топливных элементах не достигли цели". Агентство новостей Yonhap . 15 июня 2015 г. Архивировано из оригинала 21 июня 2015 г.
  9. ^ "Hyundai ix35 Fuel Cell", доступ 18 ноября 2018 г.
  10. ^ "Первое в мире массовое производство FCEV", дата обращения 18 ноября 2018 г.
  11. ^ "Hyundai ix35 Fuel Cell launching in 2014 with free hydro fuel". 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 г. Получено 28 марта 2016 г.
  13. ^ "Toyota's Fuel-Cell Car Mirai Goes on Sale". The Wall Street Journal . 15 декабря 2014 г. Архивировано из оригинала 26 мая 2018 г.
  14. ^ "Toyota увеличит производство автомобилей на топливных элементах Mirai в четыре раза к 2017 году". The Japan Times . 23 января 2015 г. Архивировано из оригинала 6 июля 2015 г.
  15. ^ "Toyota Mirai x Hydrogen: первый в мире серийный HFCV". 20 января 2017 г. Архивировано из оригинала 16 мая 2022 г. Получено 8 марта 2023 г.
  16. ^ Международное энергетическое агентство (МЭА), Clean Energy Ministerial и Electric Vehicles Initiative (EVI) (29 апреля 2021 г.). «Глобальный прогноз по электромобилям 2021: ускорение амбиций, несмотря на пандемию». Международное энергетическое агентство . Получено 17 мая 2021 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) Перейдите в инструмент Global EV Data Explorer и выберите «EV Stock», «Cars» и «World» для глобальных запасов и «Country» для запасов в стране.
  17. ^ "Honda прекращает выпуск водородного Clarity FCV из-за низких продаж". 16 июня 2021 г. Получено 29 июля 2021 г.
  18. ^ ab Voelcker, John. «Транспортные средства на водородных топливных элементах: все, что вам нужно знать», Car and Driver , 29 апреля 2024 г.
  19. ^ ab Количество станций альтернативной заправки по штатам, Центр данных по альтернативному топливу , дата обращения 2 июля 2020 г.
  20. ^ Hoium, Travis (25 июля 2022 г.). «Водородные автомобили кажутся мертвыми, поскольку электромобили берут бразды правления в свои руки». The Motley Fool . Получено 18 сентября 2021 г.
  21. ^ ab "Station Status", Hydrogen Fuel Cell Partnership . Получено 17 октября 2024 г.; и "Southern California Retail Hydrogen Station Network Status in California", Hydrogen Fuel Cell Partnership , 19 июля 2024 г.
  22. ^ ab Martin, Polly. «Toyota подала в суд из-за отсутствия водорода для автомобилей на топливных элементах в Калифорнии», Hydrogen Insight , 15 июля 2024 г.
  23. ^ «Основы», Министерство энергетики США, Получено: 2008-11-03.
  24. ^ «Что такое топливный элемент?» Архивировано 06.11.2008 на Wayback Machine , Информационный онлайн-ресурс по топливным элементам, получено: 03.11.2008.
  25. ^ «Типы топливных элементов». Архивировано 09.06.2010 на Wayback Machine , Министерство энергетики США. Получено: 03.11.2008.
  26. ^ 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 . стр. 10. Архивировано из оригинала (PDF) 11 июля 2012 г. . Получено 2 декабря 2010 г. .
  27. ^ «История топливных элементов — топливные элементы сегодня».
  28. ^ "История водородных автомобилей и технологий с 1802 года по настоящее время!". Green Car Future . Получено 10 ноября 2018 г.
  29. ^ Ванд, Джордж. «История топливных элементов, часть 2» Архивировано 2015-04-02 на Wayback Machine . «Топливные элементы сегодня», апрель 2006 г., доступ 2 августа 2011 г.
  30. ^ abcd «PEM Fuel Cells». «Smithsonian Institution», 2004, доступ 2 августа 2011 г.
  31. ^ Дюмулен, Джим. «Информация о Gemini-V». NASA - Kennedy Space Center, 25 августа 2000 г., доступ получен 2 августа 2011 г.
  32. ^ ab Eberle, Ulrich; Mueller, Bernd; von Helmolt, Rittmar (15 июля 2012 г.). "Электромобили на топливных элементах и ​​инфраструктура водорода: статус 2012 г.". Королевское химическое общество . Получено 8 января 2013 г.
  33. ^ «1966 GM Electrovan». «Hydrogen Fuel Cars Now», доступ 2 августа 2011 г.
  34. ^ «Технология хранения водорода для водородной экономики» [ постоянная нерабочая ссылка ] . «Iljin Composite», KCR, Корея, доступ получен 2 августа 2011 г.
  35. ^ "Hydrogen Fueling Stations Could Reach 5,200 by 2020" Архивировано 23 июля 2011 г. на Wayback Machine . Environmental Leader: Новости по охране окружающей среды и управлению энергетикой, 20 июля 2011 г., доступ получен 2 августа 2011 г.
  36. ^ «Водородные транспортные средства на горизонте». The Washington Times . 24 августа 2009 г. Архивировано из оригинала 30 сентября 2022 г.
  37. ^ "Honda создает первую в мире дилерскую сеть по продаже топливных элементов". The Car Connection. 16 июня 2018 г. Архивировано из оригинала 21 мая 2022 г.
  38. ^ Джон Фёлькер (29 июля 2014 г.). "Honda прекращает выпуск трех экологичных моделей 2015 года: Insight, Fit EV, FCX Clarity". Green Car Reports . Получено 20 августа 2014 г.
  39. ^ "Водородные и топливные элементы транспортных средств во всем мире". TÜV SÜD Industrie Service GmbH, доступ получен 2 августа 2011 г.
  40. ^ Voelcker, John. "The New Hyundai ix35", Hyundai, доступ получен 7 декабря 2014 г.
  41. ^ «Продажи подключаемых электромобилей продолжают расти в 2014 году: более 100 000 в прошлом году», Green Car Reports , 5 января 2015 г.
  42. ^ Панайт, Мирча. «Автомобиль Hyundai Nexo Fuel Cell 2019 года имеет запас хода в 370 миль», AutoEvolution, 9 января 2018 г.
  43. ^ «Hyundai отзывает автомобили на водородных топливных элементах из-за риска возгорания и просит владельцев парковать их на открытом воздухе», Associated Press, через Boston.com, 18 октября 2024 г.
  44. ^ Йоко Кубота (15 декабря 2014 г.). «Toyota's Fuel-Cell Car Mirai Goes on Sale» (Автомобиль Toyota на топливных элементах Mirai поступил в продажу). Japan Real Time ( Wall Street Journal ) . Получено 29 декабря 2014 г.
  45. ^ Кен Морицугу (18 ноября 2014 г.). «Toyota начнет продажи автомобиля на топливных элементах в следующем месяце». Fox News Chicago. Associated Press . Архивировано из оригинала 29 ноября 2014 г. Получено 19 ноября 2014 г.
  46. ^ Эйр, Джеймс. «Toyota потеряет 100 000 долларов на каждом проданном водородном FCV?», CleanTechnica.com, 19 ноября 2014 г.; и Бланко, Себастьян. «Bibendum 2014: бывший президент ЕС заявил, что Toyota может потерять 100 000 евро на седане с водородным FCV», GreenAutoblog.com, 12 ноября 2014 г.
  47. ^ "Toyota продала 1,52 миллиона электромобилей в 2017 году, на три года опередив цель 2020 года" (пресс-релиз). Тойота-Сити, Япония : Toyota. 2 февраля 2018 г. Получено 3 февраля 2018 г.
  48. ^ «Toyota хочет, чтобы все знали, как она создала свой водородный автомобиль». Time . 5 января 2015 г. Архивировано из оригинала 7 июля 2022 г.
  49. ^ "Honda прекращает выпуск автомобиля на топливных элементах Clarity из-за слабого спроса". 16 июня 2021 г. Получено 29 июля 2021 г.
  50. ^ Милликин, Майк (20 декабря 2016 г.). «Клиенты из Южной Калифорнии получают новый седан Honda Clarity Fuel Cell 2017 года». Green Car Congress . Получено 24 декабря 2016 г.
  51. ^ abc Агентство по охране окружающей среды США и Министерство энергетики США (сентябрь 2021 г.). "Сравнение транспортных средств на топливных элементах". fueleconomy.gov . Получено 13 сентября 2021 г. . Один кг водорода примерно эквивалентен одному галлону бензина США.
  52. ^ ab Allen, James. «Honda: Сейчас самое время перейти на электромобили», The Sunday Times , 4 ноября 2019 г.
  53. ↑ Quartier, Dieter (4 апреля 2017 г.). «Водород: BMW — да, Daimler — нет». Fleeteurope.com . Архивировано из оригинала 2 августа 2017 г. Получено 17 июля 2017 г.
  54. ^ Уильямс, Кит. «Переход с водородных на электромобили продолжается, теперь Hyundai делает этот шаг», Seeking Alpha , 1 сентября 2017 г.
  55. ^ ab Моррис, Чарльз. «Почему три автопроизводителя все еще рекламируют автомобили на водородных топливных элементах?», CleanTechnica, 14 октября 2021 г.
  56. ^ Вуди, Тодд. «Несколько станций и 200 долларов на заправку: жизнь на калифорнийской «водородной магистрали»», Bloomberg, 4 апреля 2024 г.
  57. ^ "Приложение E – Начальная точка: дискуссионный документ, описывающий предлагаемый метод продажи и спецификацию качества для водородного транспортного топлива" (PDF) . Заседание Национальной рабочей группы США по разработке коммерческих стандартов измерения водорода . Национальный институт стандартов и технологий. 19 июня 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 8 июня 2011 г.
  58. ^ ab Voelcker, John (14 июня 2016 г.). «Nissan использует другой подход к топливным элементам: этанол». Green Car Reports . Получено 16 июня 2016 г.
  59. ^ 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.
  60. ^ ab Eudy, L; Chandler, K; Gikakis, C (сентябрь 2007 г.). «Автобусы на топливных элементах в транзитных парках США: резюме опыта и текущего состояния» (PDF) . Национальная лаборатория возобновляемой энергии . стр. 1–2 . Получено 1 ноября 2022 г. .
  61. ^ "European Fuel Cell Bus Project Extended by One Year". DaimlerChrysler. Архивировано из оригинала 29 сентября 2007 г. Получено 31 марта 2007 г.
  62. ^ «Водородный автобус запущен на туристическом маршруте Лондона». The Guardian . 10 декабря 2010 г. Получено 13 августа 2021 г.
  63. ^ "Toyota запускает производство модели "Sora" FC Bus". Toyota Motor Corporation . 28 марта 2018 г. Получено 26 октября 2022 г.
  64. ^ ab Hanley, Steve (11 января 2022 г.). «Французский город отменяет контракт на водородные автобусы, выбирает электрические автобусы». CleanTechnica . Получено 26 октября 2022 г. .
  65. ^ "Hamburg to test the eCitaro with fuel cell range extender in 2021". Sustainable Bus . 5 сентября 2019 г. Получено 27 октября 2022 г.
  66. ^ «Wuppertaler Stadtwerke: паритет затрат между водородными и дизельными автобусами» . Журнал городского транспорта . 5 июля 2021 г. . Проверено 7 января 2023 г.
  67. ^ ab "New Flyer запускает новую модель автобуса на топливных элементах Xcelsior Charge FC (с технологией Ballard и трансмиссией Siemens ELFA 3)". Sustainable Bus . 8 сентября 2022 г. . Получено 8 января 2023 г. .
  68. ^ ab "Toyota запускает производство модели "Sora" FC Bus". Toyota Motor Corporation . Получено 8 января 2023 г.
  69. ^ "Электрический автобус на водородных топливных элементах". zhongtongbuses.com . Получено 8 января 2023 г. .
  70. ^ Конрад, Том. «12 акций компаний, занимающихся водородом и топливными элементами». Forbes .
  71. ^ Погрузчики на топливных элементах набирают популярность
  72. ^ Обзор программы технологий топливных элементов. Архивировано 03.12.2013 на Wayback Machine.
  73. ^ Экономическое влияние использования топливных элементов в вилочных погрузчиках и для резервного питания в соответствии с Законом о восстановлении и реинвестировании в американскую экономику. Архивировано 03.12.2013 на Wayback Machine
  74. ^ Барнард, Майкл. «О водородных погрузчиках, майнинге биткойнов и зеленых удобрениях», CleanTechnica , 2 января 2024 г.
  75. ^ Сравнение полного топливного цикла силовых установок вилочных погрузчиков. Архивировано 17 февраля 2013 г. на Wayback Machine.
  76. ^ "Технология топливных элементов". Архивировано из оригинала 3 декабря 2013 г. Получено 24 ноября 2013 г.
  77. ^ "Fuel cell forklift". Архивировано из оригинала 6 декабря 2010 года . Получено 30 мая 2015 года .
  78. ^ "The ENV Bike". Intelligent Energy. Архивировано из оригинала 6 марта 2008 года . Получено 27 мая 2007 года .
  79. ↑ 15. Декабрь 2007. «Электрический велосипед на водородных топливных элементах». Youtube.com. Архивировано из оригинала 12 декабря 2021 г. Получено 21 сентября 2009 г.{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  80. ^ "Транспортные средства на топливных элементах Horizon: Транспорт: Легкая мобильность" Архивировано 22 июля 2011 г. на Wayback Machine . Технологии топливных элементов Horizon. 2010. Доступ 2 августа 2011 г.
  81. ^ "SUZUKI - Скутер на топливных элементах BURGMAN" . www.globalsuzuki.com .
  82. ^ "Fuel Cell Works Supplemental News Page". 15 января 2008 г. Архивировано из оригинала 15 января 2008 г. Получено 8 декабря 2022 г.
  83. ^ Рёрих, Клаус. «Краткая история водородного велосипеда». Pangloss Labs . Получено 8 декабря 2022 г.
  84. ^ "Boeing успешно осуществил полёт самолёта на топливных элементах". Архивировано из оригинала 9 мая 2013 г.. Boeing. 3 апреля 2008 г. Доступ 2 августа 2011 г.
  85. ^ "Первый микросамолет на топливных элементах". Архивировано из оригинала 6 января 2010 г.
  86. ^ "Horizon Fuel Cell Powers New World Record in UAV Flight" Архивировано 14 октября 2011 г. на Wayback Machine . Horizon Fuel Cell Technologies. 1 ноября 2007 г.
  87. ^ "БПЛА на топливных элементах завершил 23-часовой полет". Альтернативная энергетика: Новости. 22 октября 2009 г. Доступ 2 августа 2011 г.
  88. ^ ab "Hydrogen-powered unmanned aircraft completes set of tests" Архивировано 15 октября 2015 г. на Wayback Machine .www.theengineer.co.uk. 20 июня 2011 г. Доступ получен 2 августа 2011 г.
  89. ^ "Fuel Cells 2000: Fuel Cell Basics: Applications". Архивировано из оригинала 15 мая 2011 г.{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  90. ^ "Lovers представляет лодку с нулевым уровнем выбросов" Архивировано 31 июля 2014 г. на Wayback Machine (на голландском языке). NemoH2. 28 марта 2011 г. Доступ 2 августа 2011 г.
  91. ^ "Сверхнезаметная субмарина с топливными элементами". Фредерик Плейтген. CNN Tech: Ядерное оружие. 22 февраля 2011 г. Доступ 2 августа 2011 г.
  92. ^ "U212 / U214 Attack Submarines, Германия". naval-Technology.com. Доступ 2 августа 2011 г.
  93. ^ Хаммершмидт, Альберт Э. «Движение подводных лодок на топливных элементах». «Sea Siemens» Доступ 3 августа 2011 г.
  94. ^ «Китай представил первый в мире трамвай на водородном топливе».
  95. ^ «Водородное будущее Китая начинается с трамваев, а не автомобилей». Bloomberg News . 25 марта 2015 г.
  96. ^ "Alstom представляет свой поезд с нулевым уровнем выбросов Coradia iLint на выставке InnoTrans" (пресс-релиз). Alstom. 20 сентября 2016 г. Получено 21 сентября 2016 г.
  97. ^ «Alstom испытает свой поезд на водородных топливных элементах в Нидерландах; первый пилотный проект за пределами Германии», Green Car Congress , 3 ноября 2019 г.
  98. ^ Берджесс, Молли (14 ноября 2019 г.). «Первый водородный поезд для США». Hydrogen View . Получено 25 ноября 2019 г.
  99. ^ Парди, Шантану и др. «Обзор силовых агрегатов на топливных элементах для большегрузных транспортных средств на дальние расстояния: технологии, водород, решения по управлению энергией и температурой», Energies , MDPI, 16 декабря 2022 г.
  100. ^ Чон, Рю (7 июля 2020 г.). «Hyundai начинает массовое производство грузовиков на водороде». Chosun Ilbo . Получено 12 июля 2020 г. .
  101. ^ «Появление большего количества экологичных грузовиков на дорогах». WCIA.com . 26 апреля 2022 г. Получено 25 июля 2022 г.
  102. ^ "Порт Лос-Анджелеса демонстрирует электрические грузовые перевозки на водородных топливных элементах". Город Лос-Анджелес . 8 июня 2021 г. Получено 25 июля 2022 г.
  103. ^ "Kenworth T680 Fuel Cell Heavy Truck". Автомобили на водороде сейчас . Получено 25 июля 2022 г.
  104. ^ Эберле, Ульрих и Риттмар фон Гельмольт. «Устойчивый транспорт на основе концепций электромобилей: краткий обзор». Энергетика и наука об окружающей среде, Королевское химическое общество , 14 мая 2010 г., доступ 2 августа 2011 г. (требуется подписка)
  105. ^ ab Xiong, Ben. «Губернатор Браун подписывает AB 8» Архивировано 2013-12-02 в Wayback Machine , California Fuel Cell Partnership, 30 сентября 2013 г.
  106. ^ «Калифорния инвестирует около 50 миллионов долларов в водородные заправочные станции» Архивировано 24 июня 2018 г. в Wayback Machine , California Energy Commission, 1 мая 2014 г.
  107. ^ "Япония получает свою первую коммерческую водородную станцию ​​для транспортных средств". The Japan Times . 14 июля 2014 г.
  108. ^ "Япония планирует 40 000 автомобилей на топливных элементах и ​​160 водородных станций к 2020 году". The Japan Times . 16 марта 2016 г.
  109. ^ ab Voelcker, John. «Энергопотребление автомобилей на водородных топливных элементах: выше, чем у электромобилей, даже гибридов (анализ)», Green Car Reports , 4 мая 2017 г.
  110. ^ "CleanEnergyPartnership.de: FAQ - Сколько там заправочных станций для водорода?". Архивировано из оригинала 8 августа 2016 г. Получено 12 мая 2016 г.
  111. ^ "H2-Stations" Архивировано 29 октября 2017 г., в Wayback Machine , H2 Mobility Deutschland GmbH, июнь 2017 г.
  112. ^ "Глобальный технический регламент по автомобилям на водороде и топливных элементах" (PDF) . Организация Объединенных Наций . 19 июля 2013 г. стр. 12 . Получено 19 сентября 2021 г. .
  113. ^ Nice, Karim, and Jonathan Strickland. "How Fuel Cells Works". How Stuff Works, доступ 3 августа 2011 г.
  114. ↑ Мэтью Л. Уолд (7 мая 2009 г.), «США прекращают исследования в области топливных элементов для автомобилей», The New York Times , получено 9 мая 2009 г.
  115. ^ Буллис, Кевин. «Вопросы и ответы: Стивен Чу», Technology Review , 14 мая 2009 г.
  116. ^ «Чу меняет мнение о водороде», Autoline Daily в 2.10 видео
  117. ^ Мотавалли, Джим. «Дешевый природный газ побуждает Министерство энергетики смягчить свою позицию по топливным элементам», The New York Times , 29 мая 2012 г.
  118. ^ Андерсон, Марк. Государство выделяет 18,7 млн ​​долларов на водородные заправочные станции, Sacramento Business Journal , 13 июня 2013 г.
  119. ↑ Министерство энергетики объявляет о выделении до 4 миллионов долларов на усовершенствованное хранение водорода, DOE, 29 октября 2013 г.
  120. ^ «Министерство энергетики запускает государственно-частное партнерство для развертывания водородной инфраструктуры».
  121. ^ abc Garbak, John. "VIII.0 Technology Validation Sub-Program Overview" Архивировано 24 сентября 2015 г., на Wayback Machine . Программа DOE Fuel Cell Technologies Program, FY 2010 Annual Progress Report, просмотрено 2 августа 2011 г.
  122. ^ abc "Достижения и прогресс" Архивировано 21.08.2011 в Wayback Machine . Программа по технологии топливных элементов, Министерство энергетики США, 24 июня 2011 г.
  123. ^ Wipke, Keith, Sam Sprik, Jennifer Kurtz и Todd Ramsden. "National FCEV Learning Demonstration" Архивировано 19 октября 2011 г. на Wayback Machine . Национальная лаборатория возобновляемой энергии, апрель 2011 г., доступ 2 августа 2011 г.
  124. ^ Брайан Уоршей, Брайан. «Великое сжатие: будущее водородной экономики», Lux Research, Inc. Январь 2012 г.
  125. ^ Агате, Кристиан. «Водородные автомобили мертвы, поскольку проекты сворачиваются, а цены на заправку взлетают до небес», Auto Evolution , 20 сентября 2023 г.
  126. ^ "Хандельсблатт". www.handelsblatt.com .
  127. ^ abc Notter, Dominic A.; Kouravelou, Katerina; Karachalios, Theodoros; Daletou, Maria K.; Haberland, Nara Tudela (1 января 2015 г.). «Оценка жизненного цикла приложений PEM FC: электрическая мобильность и μ-CHP». Energy Environ. Sci . 8 (7): 1969–1985. doi :10.1039/c5ee01082a.
  128. ^ MZ Jacobson and Co., 100% чистые и возобновляемые ветровые, водные и солнечные (WWS) дорожные карты для всех секторов энергетики для 50 штатов США . В: Energy and Environmental Science 8, 2015, 2093-2117, doi :10.1039/C5EE01283J.
  129. ^ Бьёрнес, Кристиан. «Глобальный потепление потенциала водорода оценен», Центр международных исследований климата и окружающей среды , 7 июня 2023 г. Получено 15 июня 2023 г.
  130. ^ «Топливные элементы для транспорта», Министерство энергетики США, обновлено 18 сентября 2009 г. Получено 7 июня 2010 г.
  131. ^ 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.
  132. ^ "Транспортные средства на топливных элементах", Экономия топлива , Получено: 2008-11-03.
  133. ^ Zyga, Lisa. "Why a hydrogen economy does't make sense". physorg.com, 11 декабря 2006 г., доступ 2 августа 2011 г., цитируется Bossel, Ulf. "Does a Hydrogen Economy Make Sense?" Труды IEEE. Том 94, № 10, октябрь 2006 г.
  134. ^ Гилберт, Ричард и Энтони Перл (2010). Транспортные революции: перемещение людей и грузов без нефти, New Society Publishers ISBN 0865716609 
  135. ^ «EarthTalk: высокие затраты и препятствия не позволяют массово производить автомобили на водородных элементах», Arizona Daily Sun , 2 мая 2011 г.
  136. ^ "Анализ от скважины до колес автомобилей на водородных топливных элементах" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2 декабря 2013 г. . Получено 25 ноября 2013 г. .
  137. ^ "Выбросы парниковых газов от скважины до колес и использование нефти для легковых автомобилей среднего размера". hydrogen.energy.gov . Архивировано из оригинала (PDF) 30 ноября 2009 г. Получено 27 июля 2015 г.
  138. ^ «Электромобили на аккумуляторах — лучший выбор для сокращения выбросов», PVBuzz.com, 15 ноября 2016 г.
  139. ^ Мейерс, Джереми П. «Возвращение в строй: разработка топливных элементов после шумихи». Интерфейс электрохимического общества , зима 2008 г., стр. 36–39, дата обращения 7 августа 2011 г.
  140. ^ Скуатриглия, Чак. «Водородные автомобили не изменят ситуацию в течение 40 лет», Wired , 12 мая 2008 г.
  141. ^ ab Wrigglesworth, Phil. «Автомобиль вечного будущего» 4 сентября 2008 г., получено 15 сентября 2008 г.
  142. ↑ Нил, Дэн (13 февраля 2009 г.). «Honda FCX Clarity: Красота ради красоты». Los Angeles Times . Получено 11 марта 2009 г.
  143. ^ Сапли, Курт. «Не делайте ставку на водородный автомобиль в ближайшее время». Washington Post , 17 ноября 2009 г.
  144. ^ Чацко, Макс. «1 гигантское препятствие, препятствующее попаданию водородного топлива в ваш бензобак», The Motley Fool , 23 ноября 2013 г.
  145. ^ Бланко, Себастьян. «Кребс из VW говорит о водороде, говорит, что «самый эффективный способ преобразования энергии в мобильность — это электричество»», AutoblogGreen , 20 ноября 2013 г.
  146. ^ Кокс, Джулиан. «Пора прояснить ситуацию с автомобилями на водородных топливных элементах», CleanTechnica.com, 4 июня 2014 г.
  147. ^ Ромм, Джозеф. «Tesla превосходит Toyota: почему водородные автомобили не могут конкурировать с чистыми электромобилями», CleanProgress.com, 5 августа 2014 г.
  148. ^ Хант, Тэм. «Следует ли Калифорнии пересмотреть свою политику поддержки автомобилей на топливных элементах?», GreenTech Media, 10 июля 2014 г.
  149. ^ Браун, Николас. «Водородные автомобили потеряли большую часть своей поддержки, но почему?», Clean Technica , 26 июня 2015 г.
  150. ^ Мейерс, Гленн. «Водородная экономика: бум или крах?», Clean Technica , 19 марта 2015 г.
  151. ^ Барнард, Майкл. «Выберут ли люди автомобили на водороде вместо автомобилей на бензине?», Forbes , 30 мая 2017 г.
  152. ^ Руффо, Густаво Энрике. «Это видео сравнивает BEV с FCEV, и более эффективный из них...», InsideEVs.com, 29 сентября 2019 г.
  153. ^ Бакстер, Том (3 июня 2020 г.). «Водородные автомобили не обгонят электромобили, потому что им мешают законы науки». The Conversation . Архивировано из оригинала 31 июля 2020 г. Получено 4 июня 2020 г.
  154. ^ Фернандес, Рэй (14 апреля 2022 г.). «Вот почему водородные автомобили были обречены на провал». SlashGear . Получено 16 апреля 2022 г. .
  155. ^ Плётц, Патрик. «Водородная технология вряд ли сыграет важную роль в устойчивом дорожном транспорте», Nature Electronics , т. 5, стр. 8–10, 31 января 2022 г.
  156. ^ «Отчет о патентном ландшафте – Водородные топливные элементы в транспорте» (PDF) . ВОИС . Май 2022 г. стр. 17.
  157. ^ «Новый отчет: Патентование бумов для чистых технологий «водородных топливных элементов» для транспорта». www.wipo.int . 17 мая 2022 г. Получено 13 сентября 2022 г.
  158. ^ «Отчет о патентном ландшафте — водородные топливные элементы в транспорте» (PDF) . ВОИС . Май 2022 г. стр. 5.
  159. ^ «Отчет о патентном ландшафте — водородные топливные элементы в транспорте» (PDF) . ВОИС . Май 2022 г. стр. 19;46.
  160. ^ ab «Отчет о патентном ландшафте — водородные топливные элементы в транспорте» (PDF) . ВОИС . Май 2022 г. стр. 6.
  161. ^ «Отчет о патентном ландшафте — водородные топливные элементы в транспорте» (PDF) . ВОИС . Май 2022 г. стр. 36.
  162. ^ ab «Отчет о патентном ландшафте – Водородные топливные элементы в транспорте» (PDF) . ВОИС . Май 2022 г. стр. 7.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме « Транспортные средства на топливных элементах» .