stringtranslate.com

Водородный автомобиль

К ракетам на водородном топливе относится Delta IV Heavy .

Водородный автомобиль — это транспортное средство , которое использует водород для движения . К водородным автомобилям относятся некоторые дорожные транспортные средства , рельсовые транспортные средства , космические ракеты , погрузчики , корабли и самолеты . Движущая сила вырабатывается путем преобразования химической энергии водорода в механическую энергию , либо путем реакции водорода с кислородом в топливном элементе для питания электродвигателей , либо, реже, путем внутреннего сгорания водорода . [1]

Водород горит чище, чем такие виды топлива, как бензин или метан, но его сложнее хранить и транспортировать из-за небольшого размера молекулы. По состоянию на 2020-е годы водородные малотоннажные автомобили, включая легковые автомобили, продавались в небольших количествах из-за конкуренции с электромобилями на аккумуляторах . [2] [3] По состоянию на 2021 год на некоторых рынках были доступны две модели водородных автомобилей: Toyota Mirai (2014–), первый коммерчески произведенный специализированный электромобиль на топливных элементах (FCEV), [4] [5] [6] и Hyundai Nexo (2018–). Honda CR-V e:FCEV стал доступен только для аренды в очень ограниченном количестве в 2024 году. [7]

По состоянию на 2019 год 98% водорода производится путем паровой конверсии метана , при которой выделяется углекислый газ . [8] Его можно производить путем электролиза воды или термохимическими или пиролитическими способами с использованием возобновляемого сырья , но в настоящее время эти процессы являются дорогостоящими. [9] Разрабатываются различные технологии, направленные на обеспечение достаточно низких затрат и достаточно больших объемов, чтобы конкурировать с производством водорода с использованием природного газа. [10]

Транспортные средства, работающие на водородной технологии, выигрывают от большого запаса хода на одной заправке, но имеют ряд недостатков, включая высокие выбросы углерода при производстве водорода из природного газа, бремя капитальных затрат, высокие энергозатраты на производство и транспортировку, низкое содержание энергии на единицу объема при условиях окружающей среды, производство и сжатие водорода, инвестиции, необходимые для создания заправочной инфраструктуры по всему миру для подачи водорода. [11] [12] [13] Кроме того, утечка водорода является невидимым, легковоспламеняющимся газом и оказывает влияние на глобальное потепление в 11,6 раз сильнее, чем CO₂. [14]

Транспортные средства

Honda FCX , наряду с Toyota FCHV , является первым в мире сертифицированным правительством коммерческим автомобилем на водородных топливных элементах. [15] [16]

Обоснование и контекст

Обоснование водородных транспортных средств заключается в их потенциале снизить зависимость от ископаемого топлива, сопутствующие выбросы парниковых газов и локальное загрязнение воздуха от транспорта. [17] Для этого потребуется производить водород экологически чистым способом для использования в секторах и приложениях, где более дешевые и энергоэффективные альтернативы смягчения последствий ограничены.

Ракеты

«Кентавр» (ракетная ступень) был первым, кто использовал жидкий водород.

Многие большие ракеты используют жидкий водород в качестве топлива, с жидким кислородом в качестве окислителя (LH2/LOX). Преимуществом водородного ракетного топлива является высокая эффективная скорость истечения по сравнению с двигателями на керосине / LOX или UDMH / NTO . Согласно уравнению Циолковского , ракета с более высокой скоростью истечения использует меньше топлива для ускорения. Кроме того, плотность энергии водорода больше, чем у любого другого топлива. [18] LH2/LOX также обеспечивает наибольшую эффективность по отношению к количеству потребляемого топлива из всех известных ракетных топлив. [19]

Недостатком двигателей LH2/LOX является низкая плотность и низкая температура жидкого водорода, что означает необходимость в более крупных и изолированных, а значит, и более тяжелых топливных баках по сравнению с метаном, хотя метан более загрязняет окружающую среду. [20] Это увеличивает структурную массу ракеты, что соответственно снижает ее delta-v. Другим недостатком является плохая сохраняемость ракет, работающих на LH2/LOX: из-за постоянного испарения водорода ракету необходимо заправлять незадолго до запуска, что делает криогенные двигатели непригодными для МБР и других ракетных применений, требующих короткой подготовки к запуску.

В целом, delta-v водородной ступени обычно не сильно отличается от delta-v ступени с плотным топливом, но вес водородной ступени намного меньше, что делает ее особенно эффективной для верхних ступеней, поскольку они переносятся нижними ступенями. Для первых ступеней ракеты с плотным топливом в исследованиях могут показать небольшое преимущество из-за меньшего размера транспортного средства и меньшего сопротивления воздуха. [21]

LH2/LOX также использовались в космическом челноке для работы топливных элементов, питающих электрические системы. [22] Побочным продуктом топливного элемента является вода, которая используется для питья и других целей, требующих воды в космосе.

Автомобили

Тойота Мирай

По состоянию на 2021 год на отдельных рынках было доступно два водородных автомобиля: Toyota Mirai и Hyundai Nexo . [23] Honda Clarity выпускалась с 2016 по 2021 год. [24] Автомобили на водородном топливе не продаются. [ требуется ссылка ] В сегменте легких дорожных транспортных средств к концу 2022 года по всему миру было продано 70 200 электромобилей на топливных элементах [25] по сравнению с 26 миллионами подключаемых электромобилей. [26] В 2023 году в США было продано 3143 водородных автомобиля по сравнению с 380 000 BEV. [27] С быстрым ростом электромобилей и связанных с ними технологий аккумуляторов и инфраструктуры глобальные возможности роли водорода в автомобилях сокращаются по сравнению с более ранними ожиданиями. [2] [28] Джон Макс из Hydrogen Fuel News считает, что водород, однако, может использоваться напрямую или в качестве сырья для топлива для винтажных и маслкаров. [29] [30] [31]

Первым дорожным транспортным средством, работающим на водородных топливных элементах, был Chevrolet Electrovan, представленный General Motors в 1966 году. [32] Toyota FCHV и Honda FCX , лизинг которых начался 2 декабря 2002 года, стали первыми в мире сертифицированными правительством коммерческими автомобилями на водородных топливных элементах, [16] [15] [33] а Honda FCX Clarity , лизинг которой начался в 2008 году, был первым в мире автомобилем на водородных топливных элементах, разработанным для массового производства, а не для адаптации существующей модели. [34] Honda создала первую в мире дилерскую сеть автомобилей на топливных элементах в 2008 году и в то время была единственной компанией, способной сдавать в лизинг автомобили на водородных топливных элементах частным клиентам. [35] [36]

Hyundai Tucson FCEV 2013 года , модифицированный Tucson, был представлен на рынке как транспортное средство, сдаваемое только в аренду, [37] [38], и Hyundai Motors заявила, что это был первый в мире серийный автомобиль на водородных топливных элементах. [39] [40] [41] Однако из-за высоких цен и отсутствия зарядной инфраструктуры продажи оказались намного ниже первоначальных планов: к концу мая 2015 года было продано всего 273 единицы. [39] Hyundai Nexo , пришедший на смену Tucson в 2018 году, был выбран Euro NCAP в 2018 году «самым безопасным внедорожником», [42] но в октябре 2024 года Hyundai отозвала все 1600 автомобилей Nexo, проданных в США к тому времени, из-за риска утечек топлива и возгорания из-за неисправного «устройства сброса давления». [43]

Toyota выпустила первый в мире специализированный серийный автомобиль на топливных элементах (FCV), Mirai , в Японии в конце 2014 года [4] [5] [6] и начала продажи в Калифорнии, в основном в районе Лос-Анджелеса , а также на отдельных рынках в Европе, Великобритании, Германии и Дании [44] позже в 2015 году. [45] Автомобиль имеет запас хода 312 миль (502 км) и требует около пяти минут, чтобы заправить свой водородный бак. Первоначальная цена продажи в Японии составляла около 7 миллионов иен (69 000 долларов США). [46] Бывший президент Европейского парламента Пэт Кокс подсчитал, что Toyota изначально потеряет около 100 000 долларов США на каждом проданном Mirai. [47] К концу 2019 года Toyota продала более 10 000 Mirai. [48] [8] Многие автомобильные компании представили демонстрационные модели в ограниченном количестве (см. Список автомобилей на топливных элементах и ​​Список автомобилей с водородным двигателем внутреннего сгорания ). [49] [50]

В 2013 году BMW арендовала водородную технологию у Toyota , а группа, образованная Ford Motor Company , Daimler AG и Nissan, объявила о сотрудничестве в разработке водородной технологии. [51] В 2015 году Toyota объявила, что предложит все 5680 патентов, связанных с автомобилями на водородных топливных элементах и ​​технологией зарядных станций на водородных топливных элементах, которые она исследовала более 20 лет, своим конкурентам бесплатно, чтобы стимулировать рынок автомобилей на водородном топливе. [52] Однако к 2017 году Daimler отказался от разработки водородных автомобилей, [53] и большинство автомобильных компаний, разрабатывающих водородные автомобили, переключили свое внимание на аккумуляторные электромобили. [54] К 2020 году все, кроме трех автомобильных компаний, отказались от планов по производству водородных автомобилей. [55] Honda CR-V e:FCEV стала доступна только для лизинга в очень ограниченном количестве в 2024 году. [7]

Значительное количество общественных водородных заправочных станций в Калифорнии не могут выдавать водород. [56] 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 ложной рекламе и нарушение подразумеваемой гарантии. [57]

Тяжелые грузовики

Согласно сценарию Международного энергетического агентства с нулевыми выбросами к 2022 году, водород будет покрывать примерно 30% спроса на энергию для большегрузных автомобилей в 2050 году, в основном для дальних перевозок (при этом электроэнергия от аккумуляторов будет составлять около 60%). [58]

United Parcel Service начала испытания водородного транспортного средства для доставки в 2017 году. [59] В 2020 году Hyundai начала коммерческое производство своих грузовиков Xcient на топливных элементах и ​​отправила десять из них в Швейцарию . [60] [61] [62]

В 2022 году в Австралии пять грузовиков на водородных топливных элементах класса 8 были введены в эксплуатацию для перевозки цинка из рудника Таунсвилл компании Sun Metals в порт Таунсвилл , штат Квинсленд, для дальнейшей отправки по всему миру. [63]

Самолеты

Демонстрационный образец Boeing Fuel Cell, работающий на водородном топливном элементе
Проекции водорода [64] [65]

Некоторые публикации прогнозируют, что водород может быть использован в судоходстве [64] и реактивных самолетах, [65] в то время как другие предсказывают, что биотопливо и батареи будут иметь больший коммерческий успех. [66] Такие компании, как Boeing , Lange Aviation и Немецкий аэрокосмический центр , изучают водород в качестве топлива для пилотируемых и беспилотных самолетов. В феврале 2008 года Boeing испытал пилотируемый полет небольшого самолета, работающего на водородном топливном элементе. Беспилотные водородные самолеты также были испытаны. [67] Что касается больших пассажирских самолетов, The Times сообщила, что «Boeing заявила, что водородные топливные элементы вряд ли будут питать двигатели больших пассажирских реактивных самолетов, но могут использоваться в качестве резервных или вспомогательных силовых установок на борту». [68]

В июле 2010 года компания Boeing представила свой беспилотный летательный аппарат Phantom Eye , работающий на водороде и оснащенный двумя двигателями внутреннего сгорания Ford, которые были переоборудованы для работы на водороде. [69]

Корабли

По состоянию на 2019 год водородные топливные элементы не подходят для использования в качестве двигателя на больших судах дальнего плавания, но рассматриваются в качестве средства увеличения дальности плавания для небольших, малоскоростных электрических судов, таких как паромы. [70] Водород в аммиаке рассматривается в качестве топлива для дальних перевозок. [71]

Автобусы

Автобус Solaris Urbino 12 возле завода в Болехово, Польша

Автобусы на топливных элементах были опробованы в Ursus Lublin в 2017 году. [72] Solaris Bus & Coach представила свои водородные электрические автобусы Urbino 12 в 2019 году. Было заказано несколько десятков. [73] Первым городом в США, имеющим парк автобусов на водородных топливных элементах, стал Шампейн , штат Иллинойс, когда в 2021 году округ общественного транспорта Шампейн–Урбана заказал два сочлененных автобуса на водородных топливных элементах New Flyer XHE60, а в 2024 году добавятся еще 10 автобусов New Flyer XHE40. [74] В 2022 году город Монпелье , Франция, расторг контракт на закупку 51 автобуса, работающего на водородных топливных элементах, когда обнаружилось, что «стоимость эксплуатации водородных [автобусов] в 6 раз превышает стоимость электроэнергии». [75]

Вилочные погрузчики

Вилочный погрузчик с водородным двигателем внутреннего сгорания (или «HICE») или погрузчик HICE — это работающий на водороде промышленный вилочный погрузчик с двигателем внутреннего сгорания , используемый для подъема и транспортировки материалов. Первый серийный вилочный погрузчик HICE на базе Linde X39 Diesel был представлен на выставке в Ганновере 27 мая 2008 года. Он использовал 2,0-литровый дизельный двигатель внутреннего сгорания мощностью 43 кВт (58 л. с.), переделанный для использования водорода в качестве топлива с помощью компрессора и непосредственного впрыска . [76] [77]

В 2013 году в США для обработки материалов использовалось более 4000 погрузчиков на топливных элементах . [78] 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. [79]

Большинство компаний в Европе и США не используют погрузчики на бензиновом топливе, поскольку эти транспортные средства работают в помещениях, где выбросы должны контролироваться, и вместо этого используют электрические погрузчики. [80] [81] Погрузчики на топливных элементах можно заправить за 3 минуты. Их можно использовать на холодильных складах, поскольку их производительность не ухудшается при низких температурах. Блоки топливных элементов часто разрабатываются как сменные. [82] [83]

Трамваи и поезда

В сценарии 2022 Net Zero Emissions Международного энергетического агентства прогнозируется, что водород будет составлять 2% спроса на железнодорожную энергию в 2050 году, в то время как 90% железнодорожных перевозок, как ожидается, будут электрифицированы к тому времени (по сравнению с 45% сегодня). Роль водорода в железнодорожном транспорте, вероятно, будет сосредоточена на линиях, которые окажется трудно или дорого электрифицировать. [84]

В марте 2015 года China South Rail Corporation (CSR) продемонстрировала первый в мире трамвай, работающий на водородных топливных элементах, на сборочном заводе в Циндао. [85] Пути для нового транспортного средства были построены в семи китайских городах. [86]

В 2018 году на севере Германии были введены в эксплуатацию первые поезда Coradia iLint , работающие на топливных элементах ; излишки энергии хранятся в литий-ионных аккумуляторах . [87]

Велосипеды и самокаты

PHB водородный велосипед

В 2007 году компания Pearl Hydrogen Power Source Technology Co из Шанхая , Китай, продемонстрировала водородный велосипед PHB . [88] [89] В 2014 году австралийские ученые из Университета Нового Южного Уэльса представили свою модель Hy-Cycle. [90] В том же году компания Canyon Bicycles начала работу над концептом велосипеда Eco Speed. [91]

В 2017 году французская компания Pragma Industries разработала велосипед, способный проехать 100 км на одном баллоне с водородом. [92] В 2019 году компания Pragma объявила, что продукт «Alpha Bike» был усовершенствован и теперь может проехать 150 км с помощью электропривода, а первые 200 велосипедов будут предоставлены журналистам, освещающим 45-й саммит G7 в Биаррице , Франция. [93]

В 2020 году компания Alles over Waterstof [94] разработала двухколесный стоячий скутер с водородным двигателем. Стоячий скутер имеет запас хода более 20 км на 15 граммах водорода. Он использует сменный 1-литровый 200-барный водородный баллон. В 2021 году компания разработала грузовой велосипед с водородным двигателем, используя статический 3-литровый 300-барный заправляемый водородный баллон. Велосипед HydroCargo имеет запас хода до 100 км на 80 граммах водорода. [95]

Ллойд Альтер из TreeHugger отреагировал на объявление, спросив: «зачем… тратить силы на использование электричества для производства водорода, а затем снова превращать его в электричество для зарядки аккумулятора для работы электровелосипеда [или] выбирать топливо, требующее дорогой заправочной станции, которая может обслуживать только 35 велосипедов в день, когда вы можете зарядить работающий от аккумулятора велосипед в любом месте. [Если] вы были оператором автопарка, почему бы [не] просто заменить батареи, чтобы увеличить запас хода и увеличить скорость оборота?» [96]

Военная техника

Военное подразделение General Motors , GM Defense , фокусируется на автомобилях на водородных топливных элементах. [97] Его SURUS (Silent Utility Rover Universal Superstructure) — это гибкая электрическая платформа на топливных элементах с автономными возможностями. С апреля 2017 года армия США тестирует коммерческий Chevrolet Colorado ZH2 на своих американских базах, чтобы определить жизнеспособность автомобилей на водородных топливных элементах в тактических условиях военных миссий. [98]

Мотоциклы и скутеры

ENV разрабатывает электрические мотоциклы, работающие на водородных топливных элементах, включая Crosscage и Biplane. Другие производители, такие как Vectrix, работают над водородными скутерами. [99] Наконец, производятся водородно-топливные-электрические-гибридные скутеры, такие как скутер Suzuki Burgman на топливных элементах [100] и FHybrid. [101] Burgman получил одобрение «типа целого транспортного средства» в ЕС. [102] Тайваньская компания APFCT провела уличные испытания с 80 скутерами на топливных элементах для Бюро энергетики Тайваня. [103]

Авторикши

Концептуальные автомобили водородных авторикш были созданы компаниями Mahindra HyAlfa и Bajaj Auto. [104] [105]

Квадроциклы и тракторы

H-Due [106] от Autostudi Srl — это квадроцикл на водородном топливе, способный перевозить 1-3 пассажиров. Была предложена концепция трактора на водородном топливе. [107] [108]

Автогонки

Рекорд в 207,297 миль в час (333,612 км/ч) был установлен прототипом гоночного автомобиля Ford Fusion Hydrogen 999 Fuel Cell на соляных равнинах Бонневилля в августе 2007 года, при этом для увеличения мощности использовался большой баллон сжатого кислорода. [109] Рекорд скорости на суше для транспортного средства на водородном топливе в 286,476 миль в час (461,038 км/ч) был установлен автомобилем Buckeye Bullet 2 из Университета штата Огайо , который достиг скорости «летящей мили» в 280,007 миль в час (450,628 км/ч) на соляных равнинах Бонневилля в августе 2008 года.

В 2007 году была создана Федерация гонок на водородных электрических автомобилях Hydrogen Electric Racing Federation , которая выступала спонсором гонки Hydrogen 500 на 500 миль. [110]

Автомобиль с двигателем внутреннего сгорания

Автомобили с водородным двигателем внутреннего сгорания отличаются от автомобилей с водородными топливными элементами. Автомобиль с водородным двигателем внутреннего сгорания представляет собой слегка модифицированную версию традиционного автомобиля с бензиновым двигателем внутреннего сгорания . Эти водородные двигатели сжигают топливо так же, как и бензиновые двигатели; основное отличие заключается в выхлопных газах. Сгорание бензина приводит к выбросам в основном углекислого газа и воды, а также следовых количеств оксида углерода , NO x , твердых частиц и несгоревших углеводородов, [111] в то время как основным выхлопным продуктом сгорания водорода является водяной пар.

В 1807 году Франсуа Исаак де Риваз спроектировал первый двигатель внутреннего сгорания, работающий на водороде . [112] В 1965 году Роджер Э. Биллингс, тогда еще ученик средней школы, переделал модель A для работы на водороде. [113] В 1970 году Поль Дигес запатентовал модификацию двигателей внутреннего сгорания, которая позволила двигателю, работающему на бензине, работать на водороде. [114]

Mazda разработала двигатели Ванкеля , сжигающие водород, которые используются в Mazda RX-8 Hydrogen RE . Преимущество использования двигателя внутреннего сгорания, как и двигателя Ванкеля и поршневого двигателя, заключается в более низкой стоимости переоборудования для производства. [115]

Топливный элемент

Стоимость топливных элементов

Водородные топливные элементы относительно дороги в производстве, поскольку их конструкции требуют редких веществ, таких как платина , в качестве катализатора . [116] В 2014 году бывший президент Европейского парламента Пэт Кокс подсчитал, что Toyota изначально потеряет около 100 000 долларов на каждой проданной Mirai. [47] В 2020 году исследователи из химического факультета Копенгагенского университета разрабатывают новый тип катализатора, который, как они надеются, снизит стоимость топливных элементов. [117] Этот новый катализатор использует гораздо меньше платины, поскольку наночастицы платины не покрыты углеродом, который в обычных водородных топливных элементах удерживает наночастицы на месте, но также заставляет катализатор становиться нестабильным и медленно денатурирует его, требуя еще больше платины. Новая технология использует прочные нанопровода вместо наночастиц. «Следующим шагом для исследователей является масштабирование своих результатов, чтобы технологию можно было внедрить в водородные транспортные средства». [118]

Условия замерзания

Проблемы ранних конструкций топливных элементов при низких температурах, касающиеся запаса хода и возможностей холодного запуска, были решены, так что они «больше не могут рассматриваться как помехи». [119] Пользователи в 2014 году заявили, что их транспортные средства на топливных элементах продолжают работать при температурах ниже нуля без значительного уменьшения запаса хода. [120] Исследования с использованием нейтронной радиографии при самостоятельном холодном запуске указывают на образование льда на катоде, [121] три стадии при холодном запуске [122] и ионную проводимость Nafion. [123] Также был определен параметр, определяемый как кулон заряда, для измерения возможности холодного запуска. [124]

Срок службы

Срок службы топливных элементов сопоставим со сроком службы других транспортных средств. [125] [ необходимо разъяснение ] Срок службы топливных элементов с полимерно-электролитной мембраной (ПЭМ) составляет 7300 часов в условиях циклирования. [126]

Водород

Водород не существует в удобных резервуарах или месторождениях, таких как ископаемое топливо или гелий . [127] Он производится из сырья, такого как природный газ и биомасса, или электролизуется из воды. [128] Предполагаемое преимущество крупномасштабного развертывания водородных транспортных средств заключается в том, что это может привести к снижению выбросов парниковых газов и прекурсоров озона. [129] Однако по состоянию на 2014 год 95% водорода производится из метана . Его можно производить термохимическими или пиролитическими способами с использованием возобновляемого сырья, но это дорогостоящий процесс. [9]

Однако возобновляемая электроэнергия может использоваться для преобразования воды в водород: интегрированные установки по производству энергии из ветра в водород ( электроэнергия в газ ), использующие электролиз воды , изучают технологии, позволяющие снизить затраты и обеспечить достаточно большие объемы, чтобы конкурировать с традиционными источниками энергии. [130] Проблемы, с которыми сталкивается использование водорода в транспортных средствах, включают его хранение на борту транспортного средства. По состоянию на сентябрь 2023 года водород стоил 36 долларов за килограмм на общественных заправочных станциях в Калифорнии, что в 14 раз дороже за милю для Mirai по сравнению с Tesla Model 3. [131]

Производство

Молекулярный водород, необходимый в качестве бортового топлива для водородных транспортных средств, может быть получен многими термохимическими методами с использованием природного газа , угля (с помощью процесса, известного как газификация угля), сжиженного нефтяного газа , биомассы ( газификация биомассы ), с помощью процесса, называемого термолизом , или в качестве продукта микробных отходов, называемого биоводородом или биологическим производством водорода . 95% водорода производится с использованием природного газа. [132] Водород может быть получен из воды путем электролиза с рабочей эффективностью 65–70%. [133] Водород может быть получен путем химического восстановления с использованием химических гидридов или алюминия. [134] Современные технологии производства водорода используют энергию в различных формах, в общей сложности от 25 до 50 процентов от высшей теплотворной способности водородного топлива, используемого для производства, сжатия или сжижения и передачи водорода по трубопроводу или грузовику. [135]

Экологические последствия производства водорода из ископаемых энергетических ресурсов включают выбросы парниковых газов , последствия, которые также возникли бы в результате бортового реформинга метанола в водород. [136] Производство водорода с использованием возобновляемых источников энергии не создало бы таких выбросов, но масштабы производства возобновляемой энергии должны быть расширены, чтобы использовать ее для производства водорода для значительной части транспортных нужд. [137] В нескольких странах возобновляемые источники используются более широко для производства энергии и водорода. Например, Исландия использует геотермальную энергию для производства водорода, [138] а Дания использует ветер . [139]

Хранилище

Марка хранения сжатого водорода

Сжатый водород в водородных баллонах под давлением 350 бар (5000 фунтов на кв. дюйм) и 700 бар (10 000 фунтов на кв. дюйм) используется для систем водородных баллонов в транспортных средствах, основанных на технологии углеродного композита типа IV. [140]

Водород имеет очень низкую объемную плотность энергии в условиях окружающей среды по сравнению с бензином и другими видами автомобильного топлива. [141] Он должен храниться в транспортном средстве либо в виде переохлажденной жидкости, либо в виде сильно сжатого газа, для чего требуется дополнительная энергия. [142] В 2018 году исследователи из CSIRO в Австралии снабдили Toyota Mirai и Hyundai Nexo водородом, отделенным от аммиака с помощью мембранной технологии. Аммиак легче безопасно перевозить в танкерах, чем чистый водород. [143]

Инфраструктура

Заправка автомобиля на водородном топливе. Автомобиль — Hyundai Nexo . Конденсация вокруг ручки из-за расширения водорода привела к замерзанию ручки.

Для обеспечения доставки водородного топлива конечным пользователям транспорта необходим широкий спектр инвестиций, включая, по данным Международного энергетического агентства (МЭА), «строительство и эксплуатацию новой портовой инфраструктуры, буферных хранилищ, трубопроводов, судов, заправочных станций и установок для преобразования водорода в более легко транспортируемый товар (и потенциально обратно в водород)». [144] В частности, МЭА отмечает, что заправочные станции понадобятся в местах, которые подходят для дальних грузоперевозок, таких как промышленные узлы, и определяет необходимость инвестиций в инфраструктуру аэропортов для хранения и доставки водорода. МЭА считает требования к инфраструктуре для водорода в судоходстве более сложными, обращая внимание на «необходимость крупных инвестиций и скоординированных усилий поставщиков топлива, портов, судостроителей и грузоотправителей». [145]

По состоянию на 2024 год в США насчитывалось 53 общедоступных водородных заправочных станции, 52 из которых находились в Калифорнии (по сравнению с 65 000 электрических зарядных станций). [146] [147] К 2017 году в Японии насчитывалось 91 водородная заправочная станция. [148] 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 нарушения закона Калифорнии о ложной рекламе и нарушения подразумеваемой гарантии. [57]

Кодексы и стандарты

Водородные кодексы и стандарты, а также кодексы и технические стандарты по водородной безопасности и хранению водорода были институциональным барьером для развертывания водородных технологий . Чтобы обеспечить коммерциализацию водорода в потребительских товарах, федеральные, государственные и местные органы власти должны разработать и принять новые кодексы и стандарты. [149]

Официальная поддержка

инициативы США

Поддерживаются автобусы на топливных элементах. [150]

Управление по исследованиям и разработкам в области энергетики штата Нью-Йорк (NYSERDA) создало стимулы для грузовиков и автобусов на водородных топливных элементах. [151]

Критика водородных автомобилей

Критики утверждают, что широкомасштабное использование водорода в автомобилях маловероятно в течение по крайней мере следующих нескольких десятилетий [152] [153] и что водородный автомобиль является опасным отвлечением от более доступных решений по сокращению использования ископаемого топлива в транспортных средствах. [154] [155]

Бывший чиновник Министерства энергетики США Джозеф Ромм сказал: «Водородный автомобиль — один из наименее эффективных и самых дорогих способов сокращения выбросов парниковых газов». [156] Он утверждал, что стоимость строительства общенациональной сети водородных заправочных станций будет непомерно высокой. [157] [158] Роберт Зубрин , автор книги «Энергетическая победа », заявил: «Водород — это «чуть ли не худшее из возможных видов топлива для транспортных средств». [159] The Economist отметил, что большая часть водорода производится путем паровой конверсии метана , что создает по крайней мере столько же выбросов углерода на милю, сколько некоторые из современных бензиновых автомобилей, и что если бы водород можно было производить с использованием возобновляемой энергии, «было бы, несомненно, проще просто использовать эту энергию для зарядки аккумуляторов полностью электрических или подключаемых гибридных автомобилей». [159] За свой срок службы водородные автомобили будут выбрасывать больше углерода, чем бензиновые. [160] [13] В 2009 году газета Washington Post задавалась вопросом: «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»? [132] [161]

Рудольф Кребс из Volkswagen сказал в 2013 году: «Водородная мобильность имеет смысл только в том случае, если вы используете зеленую энергию», но ... вам нужно сначала преобразовать его 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 электрической энергии у вас остается от 30 до 40 процентов». [162] Исследование 2016 года в области энергетики , проведенное учеными Стэнфордского университета и Мюнхенского технического университета, пришло к выводу, что, даже если предположить локальное производство водорода, «инвестирование в транспортные средства с полностью электрическими батареями является более экономичным выбором для сокращения выбросов углекислого газа». [163]

Анализ 2017 года, опубликованный в Green Car Reports, пришел к выводу, 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 силовых агрегатов... [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 станут нишевой технологией, мало влияющей на потребление нефти в США. [148] Министерство энергетики США согласно с этим, для топлива, производимого сетевым электричеством путем электролиза, но не для большинства других способов генерации. [164] Видео 2019 года от Real Engineering пришло к выводу, что водород, необходимый для перемещения FCV на километр, стоит примерно в 8 раз дороже, чем электричество, необходимое для перемещения BEV на то же расстояние. [165]

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%. [166] [167] Оценка CleanTechnica за 2021 год показала, что подавляющее большинство производимого водорода по-прежнему загрязняет «серый водород» , а доставка водорода потребует строительства обширной и дорогостоящей новой инфраструктуры, в то время как оставшиеся два «преимущества транспортных средств на топливных элементах — большая дальность и быстрое время заправки — быстро сводятся на нет из-за совершенствования технологий аккумуляторов и зарядки». [55] Исследование 2022 года в Nature Electronics подтвердило это. [168] В другой статье 2022 года в Recharge News говорилось, что суда, скорее всего, будут работать на аммиаке или метаноле, чем на водороде. [169] Также в 2022 году немецкий Институт Фраунгофера пришел к выводу, что водород вряд ли будет играть важную роль в автомобильном транспорте. [28]

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. [14]

Безопасность и снабжение

Водородное топливо опасно из-за низкой энергии воспламенения (см. также температуру самовоспламенения ) и высокой энергии сгорания водорода, а также из-за того, что он имеет тенденцию легко вытекать из баков из-за своего малого молекулярного размера . [170] 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] Охрупчивание водорода также является проблемой для материала резервуара для хранения, а также для деталей автомобиля, окружающих бак, если присутствует хроническая утечка. Водород не имеет запаха, поэтому утечки нелегко обнаружить без специализированных детекторов. [171]

Сообщалось о взрывах на водородных заправочных станциях. [172] Водородные заправочные станции обычно получают поставки водорода на грузовиках от поставщиков водорода. Перерыв на предприятии по поставке водорода может привести к отключению нескольких водородных заправочных станций. [173]

Сравнение с другими типами транспортных средств на альтернативном топливе

Транспортные средства на водороде конкурируют с различными предлагаемыми альтернативами современной инфраструктуре транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), работающими на ископаемом топливе . [116]

Природный газ

Транспортные средства на сжатом природном газе (СПГ), HCNG , LPG или СПГ , совместно называемые транспортными средствами на природном газе (ТСПГ), используют метан, полученный из природного газа или биогаза , в качестве источника топлива. Метан имеет более высокую плотность энергии , чем водород, а ТСПГ на биогазе практически углеродно-нейтральны . [174] В отличие от транспортных средств на водороде, технология транспортных средств на СПГ доступна уже много десятилетий, и на существующих заправочных станциях имеется достаточная инфраструктура для обеспечения как коммерческой, так и домашней заправки. Во всем мире к концу 2011 года насчитывалось 14,8 миллионов транспортных средств на природном газе, в основном в виде двухтопливных транспортных средств . [175] Другое применение природного газа — паровой риформинг , который является распространенным способом производства газообразного водорода для использования в электромобилях с топливными элементами. [8]

Метан также является альтернативным ракетным топливом . [176]

Подключаемый электрический

Подключаемый гибрид

Гибридные электромобили с подключаемым модулем (PHEV) — это гибридные электромобили , которые можно подключать к электросети для подзарядки бортового аккумулятора , а не полагаться исключительно на двигатель внутреннего сгорания для приведения в действие генератора для питания электродвигателя и аккумулятора, как в обычных гибридных автомобилях. Концепция PHEV повышает топливную экономичность автомобиля , позволяя больше ездить в режиме EV , в то же время уменьшая беспокойство о запасе хода , используя двигатель внутреннего сгорания (обычно турбобензиновый двигатель ) в качестве вспомогательной силовой установки или расширителя запаса хода .

Аккумуляторная батарея электрическая

В сегменте легковых дорожных транспортных средств к 2023 году во всем мире было продано 26 миллионов электромобилей с аккумуляторными батареями [26] , а в Северной Америке насчитывалось 65 730 общественных зарядных станций , в дополнение к возможности зарядки дома и на рабочем месте с помощью вилок и розеток переменного тока . [177] Для дальних поездок на электротяге требуется более мощная зарядная инфраструктура . [178]

Авиационное биотопливо

Ханна Ричи утверждает, что для производства достаточного количества авиационного биотоплива может не хватить земли . [179]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Портфель силовых агрегатов для Европы: анализ на основе фактов" (PDF) . iphe.net . Архивировано (PDF) из оригинала 15 октября 2017 г. . Получено 15 апреля 2018 г. .
  2. ^ ab Plötz, Patrick (январь 2022 г.). «Водородная технология вряд ли сыграет важную роль в устойчивом дорожном транспорте». Nature Electronics . 5 (1): 8–10. doi :10.1038/s41928-021-00706-6. ISSN  2520-1131. S2CID  246465284.
  3. ^ Poor, William (2024-08-20). «Что случилось с «водородной магистралью»?». The Verge . Получено 2024-08-21 .
  4. ^ ab "Toyota's Fuel-Cell Car Mirai Goes on Sale". The Wall Street Journal . 15 декабря 2014 г. Архивировано из оригинала 26 мая 2018 г.
  5. ^ ab "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.
  6. ^ ab "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.
  7. ^ ab Voelcker, John. «Транспортные средства на водородных топливных элементах: все, что вам нужно знать», Car and Driver , 29 апреля 2024 г.
  8. ^ abc "Осуществление водородной экономики" Архивировано 2019-11-05 в Wayback Machine , Power Technology , 11 октября 2019 г.
  9. ^ Ромм, Джозеф. Tesla превосходит Toyota: почему водородные автомобили не могут конкурировать с чистыми электромобилями. Архивировано 21 августа 2014 г. в Wayback Machine , ThinkProgress , 5 августа 2014 г.
  10. ^ "Проект "Ветер-в-водород". Исследования водорода и топливных элементов . Голден, Колорадо: Национальная лаборатория возобновляемой энергии, Министерство энергетики США. Сентябрь 2009 г. Архивировано из оригинала 26 августа 2009 г. Получено 7 января 2010 г.. См. также Министерство энергетики запускает государственно-частное партнерство для развертывания водородной инфраструктуры. Архивировано 07.06.2014 в Wayback Machine , Министерство энергетики США, доступ получен 15 ноября 2014 г.
  11. ^ Берман, Брэдли (22.11.2013). «Топливные элементы в центре внимания». The New York Times . Архивировано из оригинала 07.11.2014 . Получено 26.11.2013 .
  12. ^ Дэвис, Алекс (22.11.2013). «Honda работает над водородной технологией, которая будет генерировать энергию внутри вашего автомобиля». The Business Insider . Архивировано из оригинала 25.11.2013 . Получено 26.11.2013 .
  13. ^ ab Cox, Julian. «Время откровенно рассказать о транспортных средствах на водородных топливных элементах» Архивировано 15 июля 2014 г., на Wayback Machine , CleanTechnica.com, 4 июня 2014 г.
  14. ^ ab Bjørnæs, Christian. «Глобальный потепление потенциала водорода оценен», Центр международных исследований климата и окружающей среды , 7 июня 2023 г. Получено 15 июня 2023 г.
  15. ^ 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.
  16. ^ 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.
  17. ^ Маккарти, Дж. (31 декабря 1995 г.). «Водород». Стэнфордский университет . Архивировано из оригинала 14 марта 2008 г. Получено 14 марта 2008 г.
  18. ^ Колледж пустыни, «Модуль 1, Свойства водорода», редакция 0, декабрь 2001 г. Свойства водорода. Архивировано 01.07.2017 на Wayback Machine . Получено 05.10.2015.
  19. ^ "NASA - Liquid Hydrogen--the Fuel of Choice for Space Exploration". www.nasa.gov . Архивировано из оригинала 8 февраля 2018 года . Получено 15 апреля 2018 года .
  20. ^ «Будет ли водород обеспечивать будущее аэрокосмической отрасли? | Водород в космосе». WHA International, Inc. 21.09.2023 . Получено 08.03.2024 .
  21. ^ Sutton, George P. и Oscar Biblarz. Элементы ракетного движения Архивировано 2 января 2013 г. в Wayback Machine , седьмое издание, John Wiley & Sons (2001), стр. 257, ISBN 0-471-32642-9 
  22. ^ "Использование топливных элементов в космическом челноке". NASA. Архивировано из оригинала 2012-01-25 . Получено 2012-02-17 .
  23. ^ «Глобальный рынок электромобилей на водородных топливных элементах растет, поскольку производители оригинального оборудования выпустят 17 моделей автомобилей к 2027 году, заявляет IHS». IHS Inc. 4 мая 2016 г. Архивировано из оригинала 2 марта 2021 г. Получено 13 мая 2016 г.
  24. ^ "Honda прекращает выпуск водородного Clarity FCV из-за низких продаж". 16 июня 2021 г. Получено 29 июля 2021 г.
  25. ^ Чу, Идан; Цуй, Хунъян. Ежегодный отчет о глобальном переходе на электромобили: 2022 (PDF) . Международный совет по чистому транспорту. С. 2–3 . Получено 25.08.2023 .
  26. ^ ab Global EV Outlook 2023. IEA. 26 апреля 2023 г. стр. 14–24 . Получено 25 августа 2023 г.
  27. ^ Вуди, Тодд. «Несколько станций и 200 долларов на заправку: жизнь на калифорнийской «водородной магистрали»», Bloomberg, 4 апреля 2024 г.
  28. ^ ab Collins (l_collins), Leigh (2022-02-02). "'Водород вряд ли сыграет важную роль в автомобильном транспорте, даже для тяжелых грузовиков': Fraunhofer". Recharge . Получено 2023-09-08 .
  29. ^ Макс, Джон (14.11.2022). «Транспортные средства на водороде включают в себя классические переделанные автомобили — H2 News». www.hydrogenfuelnews.com . Получено 10.03.2024 .
  30. ^ "Классические автомобили ускоряются на пути к устойчивому развитию". The Engineer . 2023-07-24 . Получено 2024-03-10 .
  31. ^ "Каково будущее маслкаров…". Muscle Car Magazine (Австралия) . Получено 2024-03-10 .
  32. ^ "История автомобилей на водородных топливных элементах". The Market Herald. 29 декабря 2021 г. Архивировано из оригинала 29 января 2023 г.
  33. ^ "Honda на водородном топливе стала первой в мире". The Japan Times . 26 июля 2002 г. Архивировано из оригинала 7 января 2019 г.
  34. ^ "Honda FCX Clarity, первый в мире серийный автомобиль на топливных элементах". Verizon Media. 18 ноября 2007 г. Архивировано из оригинала 29 июля 2021 г.
  35. ^ «Водородные транспортные средства на горизонте». The Washington Times . 24 августа 2009 г. Архивировано из оригинала 30 сентября 2022 г.
  36. ^ "Honda создает первую в мире дилерскую сеть на топливных элементах". The Car Connection. 16 июня 2018 г. Архивировано из оригинала 21 мая 2022 г.
  37. ^ "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.
  38. ^ "Часто задаваемые вопросы о топливных элементах Tucson | HyundaiHydrogen.ca". Архивировано из оригинала 2016-03-24 . Получено 2016-03-28 .
  39. ^ ab "Продажи автомобилей Hyundai Motor на топливных элементах не достигли цели". Агентство новостей Yonhap . 15 июня 2015 г. Архивировано из оригинала 21 июня 2015 г.
  40. ^ "Hyundai ix35 Fuel Cell". Hyundai. Архивировано из оригинала 18 ноября 2018 года . Получено 18 ноября 2018 года .
  41. ^ "Первое в мире массовое производство FCEV". Архивировано из оригинала 18 ноября 2018 года . Получено 18 ноября 2018 года .
  42. ^ "Euro NCAP Best in Class 2018 — новая награда за лучший гибридный и электрический автомобиль 2018 года | Euro NCAP". www.euroncap.com . Архивировано из оригинала 24.06.2019 . Получено 24.06.2019 .
  43. ^ ab «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. ^ "Европейские продажи Toyota Mirai начнутся в сентябре этого года". InsideEVs .
  45. ^ Фёлькер, Джон. «Десятилетия обещаний: «Чувак, где моя машина на водородных топливных элементах?»» Архивировано 2021-03-02 на Wayback Machine , Yahoo.com, 31 марта 2015 г.
  46. ^ "Toyota предложит автомобиль за $69 000 после того, как Маск раскритиковал "Fool Cells"". Bloomberg.com . 2014-06-25. Архивировано из оригинала 2014-06-27 . Получено 2014-06-27 .
  47. ^ ab Ayre, James. "Toyota To Lose $100,000 On Every Hydrogen FCV Sold?" Архивировано 03.01.2015 в Wayback Machine , CleanTechnica.com, 19 ноября 2014 г.; и Blanco, Sebastian. "Bibendum 2014: Бывший президент ЕС заявил, что Toyota может потерять 100,000 евро за седан с водородным двигателем FCV" Архивировано 24.11.2014 в Wayback Machine , GreenAutoblog.com, 12 ноября 2014 г.
  48. ^ "Результаты продаж, производства и экспорта за март 2020 г. | Результаты продаж, производства и экспорта | Профиль | Компания". Архивировано из оригинала 2021-03-02 . Получено 2020-05-11 .
  49. ^ Whoriskey, Peter. «Водородный автомобиль получает свое топливо обратно». Архивировано 26.02.2017 в Wayback Machine , Washington Post , 17 октября 2009 г.
  50. ^ Riversimple планирует сдать в аренду автомобиль населению к 2018 году «Водородный автомобиль, который вы действительно можете себе позволить» Архивировано 06.03.2016 на Wayback Machine , TopGear.com
  51. ^ LaMonica, Martin. «Ford, Daimler и Nissan обязуются использовать топливные элементы». technologyreview.com . Архивировано из оригинала 9 ноября 2018 г. Получено 15 апреля 2018 г.
  52. ^ «Toyota хочет, чтобы все знали, как она создала свой автомобиль на водородном топливе». Time . 5 января 2015 г. Архивировано из оригинала 7 июля 2022 г.
  53. ^ Гордон-Блумфилд, Никки. «Обречены ли автомобили на водородных топливных элементах — и победили ли электромобили?» Архивировано 06.04.2017 в Wayback Machine , TransportEvolved.com, 4 апреля 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. ^ "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.
  57. ^ ab Martin, Polly. «Toyota подала в суд из-за отсутствия водорода для автомобилей на топливных элементах в Калифорнии», Hydrogen Insight , 15 июля 2024 г.
  58. ^ Коцци, Лора; Гулд, Тим. World Energy Outlook 2022 (PDF) . Международное энергетическое агентство. стр. 148. В данной статье использован текст из этого источника, доступный по лицензии CC BY 4.0.
  59. ^ "UPS начинает тестирование грузовика для доставки на водородных топливных элементах - Roadshow". Roadshow . Архивировано из оригинала 3 мая 2017 г. Получено 7 мая 2017 г.
  60. ^ Рю, Чон (2020-07-07). "Hyundai начинает массовое производство грузовиков на водороде". The Chosun Ilbo . Архивировано из оригинала 2020-09-25 . Получено 2020-09-26 .
  61. ^ "Hyundai XCIENT Fuel Cell отправляется в Европу для коммерческого использования". Hyundai Media Newsroom . Архивировано из оригинала 2020-09-25 . Получено 2020-09-26 .
  62. ^ "Первый в мире большегрузный грузовик на топливных элементах Hyundai XCIENT Fuel Cell отправляется в Европу для коммерческого использования - Hyundai Motor Group TECH". tech.hyundaimotorgroup.com . Архивировано из оригинала 2020-08-10 . Получено 2020-09-26 .
  63. ^ «В Таунсвилле появятся водородные первичные двигатели». Австралийское агентство по возобновляемым источникам энергии . 10 ноября 2021 г. Получено 15 августа 2022 г.
  64. ^ ab "Потенциал водорода как топлива для судоходства". www.emsa.europa.eu . Получено 2024-03-10 .
  65. ^ ab "На пути к первому в мире коммерческому самолету на водородном топливе". www.airbus.com . 24 июня 2021 г. . Получено 10.03.2024 .
  66. ^ Барнард, Майкл (22.10.2023). «Что нового на ступенях водородной лестницы Либрайха?». CleanTechnica . Получено 10.03.2024 .
  67. ^ "Ion tiger водородный БПЛА". Sciencedaily.com. 2009-10-15. Архивировано из оригинала 2010-12-21 . Получено 2010-12-12 .
  68. ^ Дэвид Робертсон (3 апреля 2008 г.). «Boeing испытывает первый самолет на водородном топливе». The Times . Лондон. Архивировано из оригинала 12 июня 2011 г. Получено 3 апреля 2008 г.
  69. ^ "Boeing's 'Phantom Eye' Ford Fusion powered stratocraft". The Register . 2010-07-13. Архивировано из оригинала 2010-07-14 . Получено 2010-07-14 .
  70. ^ «Могут ли топливные элементы вскоре быть использованы в судовых двигателях?». Ship Technology . 2019-03-07. Архивировано из оригинала 2019-07-24 . Получено 2019-06-18 .
  71. ^ Аббасов, Фаиг (ноябрь 2018 г.). «Дорожная карта по декарбонизации европейского судоходства» (PDF) . Transportenvironment.org . Архивировано (PDF) из оригинала 25 июня 2020 г. . Получено 18 июня 2019 г. .
  72. ^ "Ursus Lublin". Архивировано из оригинала 2017-05-01 . Получено 2017-04-06 .
  73. ^ «Connexxion заказывает 20 водородных автобусов Solaris для Южной Голландии» Архивировано 26.06.2020 на Wayback Machine , Green Car Congress, 15 апреля 2020 г.
  74. ^ "Шампейн–Урбана Массовый транзитный район". MTD . Получено 2024-05-18 .
  75. ^ Хэнли, Стив. «Французский город отменяет контракт на водородные автобусы, выбирает электрические автобусы», CleanTechnica.com, 11 января 2022 г.
  76. ^ "Водородные двигатели получают подъем". Accessmylibrary.com. 2008-10-01 . Получено 2010-12-12 .
  77. ^ HyICE [ постоянная мертвая ссылка ]
  78. ↑ Пресс-релиз: «Погрузчики на топливных элементах набирают популярность», fuelcells.org, 9 июля 2013 г.
  79. ^ Барнард, Майкл. «О водородных погрузчиках, майнинге биткойнов и зеленых удобрениях», CleanTechnica , 2 января 2024 г.
  80. ^ «Отчет о мировой и китайской отрасли вилочных погрузчиков, 2014–2016 гг.» Архивировано 29 ноября 2014 г. в Wayback Machine , Research and Markets, 6 ноября 2014 г.
  81. ^ "Сравнение полного топливного цикла силовых установок вилочных погрузчиков" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 17 февраля 2013 г.
  82. ^ "Технология топливных элементов". Архивировано из оригинала 3 декабря 2013 года . Получено 30 мая 2015 года .
  83. ^ "Создание инновационных графитовых решений на протяжении более 125 лет". GrafTech International . Архивировано из оригинала 6 декабря 2010 года . Получено 30 мая 2015 года .
  84. ^ World energy outlook 2022. Международное энергетическое агентство. 27 октября 2022 г. стр. 150. В данной статье использован текст из этого источника, доступный по лицензии CC BY 4.0.
  85. ^ "Китай представляет первый в мире трамвай на водородном топливе". 21 марта 2015 г. Архивировано из оригинала 6 сентября 2015 г. Получено 6 мая 2015 г.
  86. ^ «Водородное будущее Китая начинается с трамваев, а не автомобилей». Bloomberg.com . 25 марта 2015 г. Архивировано из оригинала 25 ноября 2016 г. Получено 07 марта 2017 г. – через www.bloomberg.com.
  87. ^ "Германия запускает первый в мире поезд на водородном топливе" Архивировано 17 сентября 2018 г. в Wayback Machine , The Guardian , 17 сентября 2018 г.
  88. ↑ Фишер, Шон (10 сентября 2007 г.). «Китайская компания планирует велосипед на водородных топливных элементах». TreeHugger . Архивировано из оригинала 19 августа 2019 г. Получено 15 августа 2019 г.
  89. ^ "Водородный велосипед на топливных элементах". Gizmodo . 9 ноября 2007 г. Архивировано из оригинала 19 августа 2019 г. Получено 15 августа 2019 г.
  90. ^ Тибу, Флорин (18 сентября 2014 г.). «Hy-Cycle — первый австралийский велосипед на водородных топливных элементах. Может быть, на очереди мотоциклы?». autoevolution.com . Архивировано из оригинала 19 августа 2019 г. Получено 15 августа 2019 г.
  91. ^ Артур, Дэвид (30 января 2016 г.). «Будущие технологии: концепция водородного электровелосипеда Canyon Eco Speed». ebiketips.road.cc . Архивировано из оригинала 19 августа 2019 г. . Получено 15 августа 2019 г. .
  92. ^ Chaya, Lynn (3 ноября 2017 г.). «Pragma Industries' alpha model is a powerful hydro-fueled bike» (Модель альфа от Pragma Industries — мощный велосипед на водородном топливе). Designboom . Архивировано из оригинала 19 августа 2019 г. Получено 15 августа 2019 г.
  93. ^ Коксворт, Бен. «Первый в мире электровелосипед на топливных элементах значительно увеличил запас хода». Архивировано 15 августа 2019 г. на Wayback Machine , NewAtlas.com, 13 августа 2019 г.
  94. ^ "Расширитель диапазона HydroRange Waterstof" . Аллес над Уотерстофом (на голландском языке) . Проверено 03 января 2024 г.
  95. ^ "Бакфиец ГидроКарго "Последняя миля"" . Аллес над Уотерстофом (на голландском языке) . Проверено 03 января 2024 г.
  96. ^ Альтер, Ллойд. «Электровелосипед на водородном топливе с увеличенным запасом хода до 93 миль». Архивировано 15 августа 2019 г. на Wayback Machine , TreeHugger , 14 августа 2019 г.
  97. ^ "General Motors создает новое оборонное подразделение". AutoNews.com. 9 октября 2017 г. Архивировано из оригинала 9 октября 2020 г. Получено 16 октября 2018 г.
  98. ^ "GM Outlines Possibilities for Flexible, Autonomous Fuel Cell Electric Platform". Пресс-релиз GM. 6 октября 2017 г. Архивировано из оригинала 12 апреля 2019 г. Получено 16 октября 2018 г.
  99. ^ "Hydrogen scooter by vectrix". Jalopnik.com. 2007-07-13. Архивировано из оригинала 2009-06-03 . Получено 2010-12-12 .
  100. ^ "Suzuki Burgman fuel-cell scooter". Hydrogencarsnow.com. 2009-10-27. Архивировано из оригинала 2011-01-26 . Получено 2010-12-12 .
  101. ^ "Fhybrid fuel cell-electric hybrid scooter". Io.tudelft.nl. Архивировано из оригинала 2009-06-04 . Получено 2010-12-12 .
  102. ^ "SUZUKI - BURGMAN Fuel-Cell Scooter". Архивировано из оригинала 10 марта 2015 года . Получено 30 мая 2015 года .
  103. ^ "Asia Pacific Fuel Cell Technologies, Ltd. --fuel cell systems and fue…". apfct.com . 1 января 2013 г. Архивировано из оригинала 1 января 2013 г. Получено 15 апреля 2018 г.
  104. ^ "India Showcases Hydrogen Fuel Auto-Rickshaws |". 21 февраля 2012 г. Архивировано из оригинала 20 сентября 2019 г. Получено 21 сентября 2019 г.
  105. ^ Нанди, Джаяшри. «Ученые ИИТ-Дели разрабатывают автомобили, работающие на водороде; вызывают незначительное загрязнение». The Economic Times . Архивировано из оригинала 21-09-2019 . Получено 21-09-2019 .
  106. ^ "Autostudi Srl H-Due". Ecofriend.org. 2008-04-15. Архивировано из оригинала 2012-12-09 . Получено 2010-12-12 .
  107. ^ New Holland выигрывает золото за концепцию энергонезависимой фермы. Архивировано 28 июля 2012 г. на archive.today или трактор на водородном топливе на энергонезависимой ферме. Архивировано 2 июля 2009 г. на Wayback Machine.
  108. ^ "Cummins и Versatile объединяются для вывода 15-литровых водородных двигателей на рынок сельскохозяйственной техники". Green Car Congress . Получено 2022-09-02 .
  109. ^ "Новый рекорд скорости на суше на водородном топливе от Ford". Motorsportsjournal.com. Архивировано из оригинала 2010-12-09 . Получено 2010-12-12 .
  110. ^ "Hydrogen Electric Racing Federation стремится произвести революцию в автоспорте". Autoweek . 9 января 2007 г. Архивировано из оригинала 17 июня 2020 г. Получено 17 июня 2020 г.
  111. ^ «Справочное руководство по стандартам выбросов для дорожных и внедорожных транспортных средств и двигателей» Архивировано 11 октября 2020 г. на Wayback Machine , Агентство по охране окружающей среды США (2012 г.), дата обращения 9 октября 2020 г.
  112. ^ "H2Mobility - Водородные автомобили - netinform". Архивировано из оригинала 2 марта 2021 г. Получено 30 мая 2015 г.
  113. ^ "Hydrogen Fuel Cars 1807–1986" Архивировано 31.03.2016 в Wayback Machine , Hydrogen Cars Now, просмотрено 7 апреля 2016 г.
  114. ^ US 3844262, Dieges, Paul Bertrand, «Испарение продуктов сгорания в водородно-кислородном двигателе», опубликовано 29 октября 1974 г. 
  115. ^ "MAZDA NEWSROOM｜ Mazda начинает лизинг роторных водородных транспортных средств｜НОВОСТИ". Mazda News Releases . 5 мая 2019 г. Архивировано из оригинала 2021-01-26 . Получено 2020-08-30 .
  116. ^ ab Eberle, Ulrich; Mueller, Bernd; von Helmolt, Rittmar (2012-07-15). "Электромобили на топливных элементах и ​​инфраструктура водорода: статус 2012". Королевское химическое общество . Архивировано из оригинала 2014-02-09 . Получено 2013-01-08 .
  117. ^ Университет Копенгагена (24 августа 2020 г.). «Топливные элементы для водородных транспортных средств становятся более долговечными». phys.org . Архивировано из оригинала 2020-09-27 . Получено 2020-09-18 .
  118. ^ Россмейсл, Ян (24 августа 2020 г.). «Водородные транспортные средства вскоре могут стать глобальной нормой». EurekAlert! . Архивировано из оригинала 2020-11-01 . Получено 2020-09-18 .
  119. ^ Телиас, Габриэла и др. Сотрудничество в области НИОКР для разработки гибридных и электрических транспортных средств на топливных элементах. Архивировано 03.09.2014 на Wayback Machine , NREL.gov, ноябрь 2010 г., доступ получен 1 сентября 2014 г.
  120. ^ LeSage, Jon. Toyota утверждает, что низкие температуры не представляют никакой проблемы для автомобилей на топливных элементах Архивировано 01.08.2014 в Wayback Machine , Autoblog.com, 6 февраля 2014 г.
  121. ^ Мишлер, Джефф, Юн Ван, Партха П. Мукерджи, Рангачари Мукундан и Родни Л. Боруп, «Эксплуатация полимерных электролитных топливных элементов при отрицательных температурах: образование льда и потеря производительности элемента», Electrochimica Acta , 65 (2012) стр. 127–133
  122. ^ Ван, И. «Анализ ключевых параметров холодного запуска полимерных электролитных топливных элементов», J. Electrochem. Soc. , 154 (2007) стр. B1041–B1048
  123. ^ Ван, Y, PP Mukherjee, J. Mishler, R. Mukundan и RL Borup, «Холодный запуск полимерных электролитных топливных элементов: трехэтапная характеристика запуска», Electrochimica Acta , 55 (2010) стр. 2636–2644
  124. ^ Мишлер, Дж., И. Ван, Р. Лухан, Р. Мукундан и Р. Л. Боруп, «Экспериментальное исследование работы полимерного электролитного топливного элемента при отрицательных температурах», Журнал Электрохимического Общества , 160 (6) стр. F514–F521 (2013)
  125. ^ "EERE Service life 5000 часов" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2010-05-27 . Получено 2010-12-12 .
  126. ^ "Школьные автобусы на топливных элементах: отчет Конгрессу" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2010-12-24 . Получено 2010-12-12 .
  127. ^ "Гелий в Центральном Кентукки? Керны из скважины Texaco No. 1 Kirby, округ Гаррард, штат Кентукки". Архивировано из оригинала 2018-12-15 . Получено 2018-12-12 .
  128. ^ Дэвид З. Моррис. «Почему Япония хочет трансформироваться в «водородное общество» Архивировано 04.04.2016 в Wayback Machine » Fortune (журнал) , 21 октября 2015 г. Цитата: «В отличие от бензина, солнечной или ядерной энергии, водород не является источником энергии — это всего лишь способ ее хранения. «Водород является носителем энергии в том же смысле, что и электричество», — говорит Дэвид Кит.
  129. ^ Шульц, МГ, Томас Диль, Гай П. Брассер и Вернер Циттель. «Загрязнение воздуха и климатически-форсирующие воздействия глобальной водородной экономики» Архивировано 28 августа 2007 г. в Wayback Machine , Science , 24 октября 2003 г. 302: 624-627
  130. ^ "Проект "Ветер-в-водород". Исследования водорода и топливных элементов . Голден, Колорадо: Национальная лаборатория возобновляемой энергии, Министерство энергетики США. Сентябрь 2009 г. Архивировано из оригинала 26 августа 2009 г. Получено 7 января 2010 г.
  131. ^ Агате, Кристиан. «Водородные автомобили мертвы, поскольку проекты сворачиваются, а цены на заправку взлетают до небес», Auto Evolution , 20 сентября 2023 г.
  132. ^ ab Suplee, Curt. "Не делайте ставку на водородный автомобиль в ближайшее время" Архивировано 2011-06-04 в Wayback Machine . Washington Post , 17 ноября 2009 г.
  133. ^ Вернер Циттель; Рейнхольд Вюрстер (8 июля 1996 г.). "Глава 3: Производство водорода. Часть 4: Производство из электричества с помощью электролиза". HyWeb: Знания – Водород в энергетическом секторе . Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH. Архивировано из оригинала 7 февраля 2007 г.
  134. ^ Л. Солер, Х. Маканас, М. Муньос, Х. Касадо. Журнал источников энергии 169 (2007) 144-149.
  135. ^ Ф. Крейт , «Заблуждения водородной экономики: критический анализ производства и использования водорода» в журнале «Технологии энергетических ресурсов» (2004), 126: 249–257.
  136. ^ Боссель, Ульф. «Имеет ли смысл водородная экономика?», Архивировано 24 июля 2008 г. в Wayback Machine Proceedings of the IEEE, том 94, № 10, октябрь 2006 г.
  137. ^ "Управление энергетической информации США, "Производство первичной энергии в мире по источникам, 1970–2004"". Eia.doe.gov. Архивировано из оригинала 2010-06-02 . Получено 2010-12-12 .
  138. ^ Водородные автобусы Исландии стремительно приближаются к экономике, свободной от нефти. Архивировано 24 июля 2012 г. на archive.today . Получено 17 июля 2007 г.
  139. ^ Первая датская водородная энергетическая установка введена в эксплуатацию [узурпировано] . Получено 17 июля 2007 г.
  140. ^ Эберле, Ульрих; Мюллер, Бернд; фон Гельмольт, Риттмар. "Электромобили на топливных элементах и ​​инфраструктура водорода: статус 2012". Энергетика и экологическая наука . Архивировано из оригинала 2014-02-09 . Получено 2014-12-19 .
  141. ^ Ланц, Уолтер (декабрь 2001 г.). "Свойства водорода" (PDF) . Министерство энергетики США . Колледж пустыни. Плотность энергии. Архивировано (PDF) из оригинала 01.07.2017 г. . Получено 05.10.2015 г. . Исходя из этого, плотность энергии водорода низкая (поскольку он имеет такую ​​низкую плотность), хотя его отношение энергии к весу является лучшим из всех видов топлива (потому что он такой легкий).
  142. ^ Зубрин, Роберт (2007). Энергетическая победа: победа в войне с террором путем освобождения от нефти . Амхерст, Нью-Йорк: Prometheus Books. стр. 121. ISBN 978-1-59102-591-7.
  143. ^ Мили, Рэйчел. «Автомобильные водородные мембраны — огромный прорыв для автомобилей». Архивировано 10 июня 2019 г. в Wayback Machine , ABC , 8 августа 2018 г.
  144. ^ Коцци, Лора; Гулд, Тим. World Energy Outlook 2022 (PDF) . Международное энергетическое агентство. стр. 400. В данной статье использован текст из этого источника, доступный по лицензии CC BY 4.0.
  145. ^ Лора, Коцци; Гоилд, Тим. World Energy Outlook 2022 (PDF) . Международное энергетическое агентство. С. 148–149. В данной статье использован текст из этого источника, доступный по лицензии CC BY 4.0.
  146. ^ Количество станций альтернативной заправки по штатам. Архивировано 15 марта 2016 г. в Wayback Machine , Центр данных по альтернативным видам топлива , дата обращения 21 июля 2024 г.
  147. ^ Джонс, Никола. «Что случилось с водородной магистралью?» Архивировано 12.03.2016 в Wayback Machine , Пике , 9 февраля 2012 г., доступ получен 17 марта 2016 г.
  148. ^ ab Voelcker, John. «Энергопотребление для автомобилей на водородных топливных элементах: выше, чем у электромобилей, даже гибридов (анализ)» Архивировано 2021-03-02 в Wayback Machine , Green Car Reports , 4 мая 2017 г.
  149. ^ "Кодексы и стандарты DOE". Hydrogen.energy.gov. Архивировано из оригинала 2011-07-19 . Получено 2011-01-31 .
  150. ^ «Награды программы транзитных автобусов GSA включают первые предложения электрических автобусов на водородных топливных элементах». www.gsa.gov . 21 декабря 2021 г. . Получено 18.05.2022 .
  151. ^ "Центр данных по альтернативным видам топлива: законы и стимулы в отношении водорода в Нью-Йорке". afdc.energy.gov . Получено 29 октября 2022 г.
  152. ^ "Ад и водород". MIT Technology Review . MIT. 1 марта 2007 г. Архивировано из оригинала 31 июля 2020 г. Получено 5 июня 2020 г.
  153. ^ Мейерс, Джереми П. «Возвращение в строй: разработка топливных элементов после шумихи» Архивировано 25 июля 2011 г. на Wayback Machine . Интерфейс электрохимического общества , зима 2008 г., стр. 36–39, дата обращения 7 августа 2011 г.
  154. ^ Уайт, Чарли. «Транспортные средства на водородных топливных элементах — это мошенничество». Архивировано 19 июня 2014 г. на Wayback Machine Dvice TV, 31 июля 2008 г.
  155. ^ Скуатриглия, Чак. «Водородные автомобили не изменят ситуацию в течение 40 лет». Архивировано 27.03.2014 в Wayback Machine , Wired , 12 мая 2008 г.
  156. ^ Boyd, Robert S. (15 мая 2007 г.). «Водородные автомобили могут появиться еще очень скоро». McClatchy Newspapers. Архивировано из оригинала 1 мая 2009 г. Получено 9 мая 2008 г.
  157. ^ Ромм, Джозеф (2004). Шумиха вокруг водорода, факты и вымысел в гонке за спасение климата . Нью-Йорк: Island Press. ISBN 1-55963-703-X.( ISBN 1-55963-703-X ), Глава 5 
  158. ^ Romm, Joseph. "Tesla Trumps Toyota Часть II: Большая проблема с автомобилями на водородных топливных элементах" Архивировано 21 августа 2014 г. на Wayback Machine , CleanProgress.com, 13 августа 2014 г.; "Tesla Trumps Toyota 3: Почему электромобили сегодня превосходят водородные автомобили" Архивировано 08 апреля 2015 г. на Wayback Machine , CleanProgress.com, 25 августа 2014 г.; и Romm, Joseph. "Tesla Trumps Toyota: Почему водородные автомобили не могут конкурировать с чистыми электромобилями" Архивировано 21 августа 2014 г. на Wayback Machine , CleanProgress.com, 5 августа 2014 г.
  159. ^ ab Wrigglesworth, Phil. «Автомобиль вечного будущего» Архивировано 20 мая 2017 г. на Wayback Machine 4 сентября 2008 г., извлечено 15 сентября 2008 г.
  160. ^ «Жизненный цикл водородных автомобилей выбрасывает больше углерода, чем газовые автомобили, говорится в исследовании», Архивировано 06.01.2010 в Wayback Machine Digital Trends , 1 января 2010 г.
  161. ^ Чацко, Макс. «1 гигантское препятствие, препятствующее попаданию водородного топлива в ваш бензобак». Архивировано 26 ноября 2013 г. в Wayback Machine , The Motley Fool , 23 ноября 2013 г.
  162. ^ Бланко, Себастьян. «Кребс из VW говорит о водороде, говорит: «Наиболее эффективный способ преобразования энергии в мобильность — это электричество»» Архивировано 25 ноября 2013 г. в Wayback Machine , AutoblogGreen , 20 ноября 2013 г.
  163. ^ «Электромобили на аккумуляторах — лучший выбор для сокращения выбросов». PVBuzz.com. 15 ноября 2016 г. Архивировано из оригинала 21 апреля 2017 г. Получено 16 ноября 2016 г.
  164. ^ "Alternative Fuels Data Center: Fuel Cell Electric Vehicle Emissions". www.afdc.energy.gov . Архивировано из оригинала 20 апреля 2017 г. . Получено 14 мая 2017 г. .
  165. ^ Руффо, Густаво Энрике. «Это видео сравнивает BEV с FCEV, и более эффективный из них...» Архивировано 26 октября 2020 г. на Wayback Machine , InsideEVs.com, 29 сентября 2019 г.
  166. ^ 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.
  167. ^ Фернандес, Рэй (14 апреля 2022 г.). «Вот почему водородные автомобили были обречены на провал». SlashGear . Получено 16 апреля 2022 г. .
  168. ^ Плётц, Патрик. «Водородная технология вряд ли сыграет важную роль в устойчивом дорожном транспорте», Nature Electronics , т. 5, стр. 8–10, 31 января 2022 г.
  169. ^ Паркс (627156db9d68b), Рэйчел (2022-05-03). "Жидкий водород как судовое топливо – пионерский межконтинентальный перевозчик водорода получает технический зеленый свет". Перезарядка . Получено 2022-05-18 .{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  170. ^ Utgikar, Vivek P; Thiesen, Todd (2005). «Безопасность топливных баков сжатого водорода: утечка из стационарных транспортных средств». Технологии в обществе . 27 (3): 315–320. doi :10.1016/j.techsoc.2005.04.005.
  171. ^ Ли, Джонатан А. «Водородная хрупкость», НАСА, апрель 2016 г.
  172. ^ Добсон, Джефф (12 июня 2019 г.). «Взрыв водородной станции приводит к остановке FCV». EV Talk. Архивировано из оригинала 23 июня 2019 г. Получено 13 июня 2019 г.
  173. ^ Вудроу, Мелани (3 июня 2019 г.). «В районе залива наблюдается дефицит водорода после взрыва». ABC news. Архивировано из оригинала 8 июня 2019 г. Получено 13 июня 2019 г.
  174. ^ "Автомобиль, работающий на биогазе из коровьего навоза: студенты WWU преобразуют метан в природный газ". Архивировано из оригинала 14 мая 2011 г. Получено 30 мая 2015 г.
  175. ^ "Worldwide NGV Statistics". Журнал NGV. Архивировано из оригинала 20.02.2012 . Получено 24.04.2012 .
  176. ^ "Дикая физика суперракеты Илона Маска, поглощающей метан". Wired UK . ISSN  1357-0978 . Получено 16.05.2022 .
  177. ^ «Alternative Fueling Station Locator», Центр данных по альтернативным видам топлива, Министерство энергетики США, дата обращения 9 сентября 2023 г.
  178. ^ "Сеть зарядных станций мощностью в мегаватт для дальнемагистральных грузовиков eeNews Power". EENewsEurope . 2021-09-30 . Получено 2022-05-16 .
  179. ^ Ричи, Ханна. «Сколько биотоплива нам понадобится для декарбонизации авиации?». www.sustainabilitybynumbers.com . Получено 21.08.2024 .

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Водородные автомобили».