Автомобили на водороде пока приносят убытки владельцам
Многие компании уже заявили о планах перевода своего транспорта на водород / Nick Carey / Reuters
Максимальный прирост потребления водорода в мире ожидается в транспорте: к 2030 г. спрос здесь может увеличиться со 140 000 т сейчас до 14 млн т в год. Об этом говорится в обзоре НРА, с которым ознакомились «Ведомости».
Но водород остается «крайне неудобным газом» для транспорта и есть риск, что прогнозы по его применению в секторе не сбудутся, вытекает из исследования. Эксперты НРА отмечают «высокую стоимость, размеры оборудования и отсутствие инфраструктуры» и добавляют, что «топливный элемент, работающий на водороде, имеет очень ограниченный ресурс».
Но многие компании уже заявили о планах перевода своего транспорта на водород. А почти все крупные автопроизводители (Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford, Nissan, Daimler и др.) намерены начать выпускать технику на водороде. К осени 2021 г., по данным НРА, в мире было продано около 11 200 водородомобилей.
Для сравнения: продажи электромобилей в первом полугодии 2021 г. составили около 2,6 млн шт.
По словам управляющего директора рейтинговой службы НРА Сергея Гришунина, в США транспорт на водородных топливных ячейках пока дорог в обслуживании: около $240 на 100 км, из которых 49% составляют затраты на амортизацию и 51% – операционные затраты. Электромобиль обходится в $166 на 100 км, а автомобиль с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) – в $125, добавил эксперт.
Дороговизна водородных машин связана с высокой стоимостью энергомодуля, поясняет он. «Энтузиасты считают, что уже к 2027 г. цена владения для водородомобиля, электрокара и машин с ДВС станет сопоставимой», – отметил Гришунин. Риск того, что ожидания могут не сбыться, по его словам, заключается в возможном резком подорожании платины (используется в топливных элементах). Увеличение потребности в ней, по мнению эксперта, может спровоцировать резкий рост цен на платиноиды, сопоставимый с восьмикратным «палладиевым ценовым рывком», наблюдавшимся при массовом переводе на этот металл автокатализаторов.
В мире развивается также пассажирский городской и грузовой транспорт на водороде. В 2021 г. в Китае продали 993 водоробуса, в Германии в 2020 г. начали эксплуатировать первые 10 водородных автобусов. На железной дороге водородные топливные ячейки позволяют отказаться от электрификации участков, где пока ходят дизельные поезда. С 2018 г. водородные поезда используются в Германии, Австрии, Швеции и Франции, отмечается в обзоре НРА. В авиации также существует ряд водородных проектов. Так, 2008 г. Boeing провел испытания двухместного водородного самолета на базе модели Dimona. Airbus в 2020 г. представил сразу три концепта самолетов на водороде.
Россия отстает в водородной гонке
По оценкам НРА, в России транспорт на водородных ячейках к 2030 г. займет менее 1% от общего потребления этого газа в стране. В феврале 2022 г. РБК сообщал со ссылкой на проект технологической стратегии развития водородной отрасли в России о планах перевести 10% городского и междугородного пассажирского транспорта на водород к 2030 г.
Но эксперты и компании транспортной отрасли не верят в реальность достижения этой цели. Автомобилей на водороде в России нет, а созданный «Камазом» водоробус существует пока лишь в пилотном исполнении. В компании не ответили на запрос «Ведомостей».
Представитель Государственной транспортной лизинговой компании (ГТЛК) указывает на то, что для масштабного перевода общественного транспорта на водород в стране нет ни серийных проектов (например, водоробусов), ни заправочной инфраструктуры. Он добавил, что ориентировочная цена первых российских водоробусов слишком высокая. Такая техника в 7 раз дороже, чем новые автобусы, работающие на газомоторном топливе (ГМТ – компримированный газ или СУГ), которые сейчас пользуются спросом в регионах, отметил он. Собеседник добавил, что ГТЛК будет готова поддержать водородный сегмент транспорта, «как только появится рыночная модель водоробуса и пойдут заявки от транспортных компаний».
Другой российский проект водородного транспорта – поезда для Сахалина, которые «Трансмашхолдинг» (ТМХ) намерен выпустить к 2024 г.
Но еще в августе 2021 г. гендиректор ТМХ Кирилл Липа в интервью журналу «Техника железных дорог» признавал, что пока российского водородного топливного элемента необходимой мощности не существует, он появится к 2027–2028 гг. В ТМХ на момент публикации на запрос «Ведомостей» не ответили.
Первым делом поезда и автобусы
По мнению экспертов, водородный транспорт требует существенных вложений частных компаний и государства и будет развиваться в России медленнее. «Инфраструктура требует более значительных инвестиций в сравнении с вложениями в разработку водородных транспортных средств», – отмечает президент НИЦ «Перевозки и инфраструктура» Павел Иванкин.
Гендиректор «Infoline-аналитики» Михаил Бурмистров указывает, что в России пока даже метановые заправки загружены не более чем на 50% и в ряде регионов работают в убыток, несмотря на госпрограммы по переводу автомобилей на газ и частичную компенсацию расходов на переоборудование техники. При этом, по мнению Бурмистрова, у водородных поездов и водоробусов перспектив в России больше, чем у личного водородного транспорта.
«Заправочная инфраструктура для них централизована, а решение о закупке принимают, не в последнюю очередь ориентируясь на цели госпрограмм по развитию городского транспорта. Но когда такие проекты станут рентабельными, пока судить сложно», – добавил он.
Аналитик «Финама» Александр Ковалев также обращает внимание на то, что в России «институциональная потребность зеленого перехода пока выглядит неоднозначной». «Даже электромобили у нас пока плохо приживаются в силу отсутствия инфраструктуры и других страновых факторов. И пока предпосылок изменения ситуации к 2030 г. не наблюдается», – говорит он.
Новости СМИ2
Отвлекает реклама? С подпиской вы не увидите её на сайтеBMW будет выпускать водородные автомобили? Да, но… – DW – 01.09.2022
Фото: HARRY ZDERA
Экономика и бизнесГермания
Андрей Гурков
1 сентября 2022 г.
Баварский концерн — единственный автостроитель Германии, решивший в виде эксперимента производить легковые машины на топливных элементах.
Остальные делают ставку на электромобили.
https://p.dw.com/p/4GK9U
Реклама
Немецкий автостроитель BMW начал выпускать водородные автомобили? Такой вывод напрашивается из сообщений, что на заводе концерна в Мюнхене в присутствии премьер-министра Баварии Маркуса Зёдера (MarkusSöder) 31 августа был дан старт серийному производству систем топливных элементов для модели BMW iX5 Hydrogen.
Эту модель разрабатывали с 2015 года на базе SUV (внедорожника) BMW X5, с лета 2021 года успешно тестировали на дорогах Германии, а зимой — и в Швеции вблизи полярного круга. И вот теперь пригласили высокого гостя по случаю запуска конвейера.
Водород подходит только для грузовиков?
Все так, да не совсем. Начнем с того, что баварские политики всегда охотно посещают компанию «Баварские моторные заводы» (Bayerische Motoren Werke), известную во всем мире по аббревиатуре BMW. Так что один только этот факт нельзя считать критерием значимости события.
К тому же водородная тема сейчас в большой моде, и главе крупной технологически продвинутой федеральной земли выгодно лишний раз подтвердить живой интерес к инновациям в сфере h3. Тем более, что власти Баварии выделили почти 500 млн евро на создание научно-исследовательского центра в области водорода и на строительство водородных заправок, о чем не преминул напомнить Маркус Зёдер.
Автостроитель, в свою очередь, заинтересован в том, чтобы продемонстрировать: его эксперимент пользуется политической поддержкой. Ведь речь, действительно, идет об эксперименте. В штаб-квартирах других немецких автостроителей — Volkswagen с дочками Audi и Porsche, Mercedes-Benz, дочке концерна Stellantis Opel, европейском отделение Ford — считают легковые машины на водороде бесперспективным направлением развития автопрома, а потому в рамках декарбонизации автотранспорта делают ставку на электромобили.
Другое дело — грузовики. Довольно широко распространено мнение, что в этом сегменте уходить от дизеля (или бензина) лучше в сторону водорода, особенно при большой тоннажности, поскольку для перевозки грузов на дальние расстояния могут потребоваться чрезмерно крупные и, главное, слишком тяжелые аккумуляторные батареи, да к тому же их в пути придется слишком долго заряжать. Впрочем, в отрасли есть и убежденные сторонники грузовых электромобилей.
Водородный автомобиль — это другой вариант электромобиля
Как бы то ни было, никто в Германии кроме BMW выпускать легковые h3-автомобили сейчас не собирается, хотя Mercedes-Benz и Audi одно время экспериментировали в этой сфере. Да и сами «Баварские моторные заводы» довольно успешно переходят на выпуск электромобилей и самое позднее в 2030 году намерены половину своей продукции оснащать исключительно электрическими моторами.
Но при этом председатель правления BMW Оливер Ципсе (Oliver Zipse) все же не хочет полностью отказываться от других технических вариантов.
«Для нас работающие на водороде автомобили являются идеальной технологией для того, чтобы разумно дополнить автомобили на электрических батареях и тем самым укомплектовать набор решений в области электромобильности», — заявил глава компании на торжественном мероприятии 31 августа.
Так речь все же о электромобильности, только о другой ее разновидности? Да, ведь по сути дела водородные автомобили тоже являются электромобилями. Только в них работу электромотора обеспечивает не аккумуляторная батарея, подзаряжаемая от сети, а батарея, получающая электроэнергию от топливных элементов, в которых она вырабатывается — без вредных выбросов в атмосферу — в ходе химической реакции между водородом и кислородом.
Малая серия, которая даже не пойдет в продажу
Собственно, производство именно готовых систем топливных элементов и началось теперь в Мюнхене. При этом ключевой компонент, сами топливные элементы, BMW получает от японской корпорации Toyota, с которой сотрудничает в этой сфере с 2013 года.
А Toyota, напомним, выпускает уже второе поколение самой известной в мире модели водородного автомобиля Mirai. По данным газеты Handelsblatt, глобальные продажи этой модели составили в прошлом году 6 тысяч единиц.
У BMW объемы серийного производства окажутся еще более скромными и составят менее 100 единиц, сообщило информационное агентство dpa. Так что баварский премьер-министр участвовал в Мюнхене в запуске малой серии. Экспериментальный характер начавшегося выпуска водородных машин подчеркивает и то, что они даже не поступят в продажу или в лизинг, а будут переданы отобранным автолюбителям в Германии, Франции, США, Японии, Южной Корее и Китае для их тестирования в обычных условиях.
Так водородный автомобиль BMW iX5 Hydrogen выглядит «внутри». Слева — система топливных элементовФото: BMWВпрочем, Оливер Ципсе уже заявлял, что в руководстве BMW активно размышляют о втором поколении водородных машин. А Питер Нота (Pieter Nota), отвечающий в правлении концерна за сбыт и работу с клиентами, в интервью агентству Nikkei сообщил, что запуск будущего h3-автомобиля в серийное производство и в продажу намечен на 2025 год.
Весьма показательно, что столь конкретное заявление он сделал в беседе с журналистами именно из Японии. В Мюнхене явно исходят из того, что наилучшие шансы автомобили на водороде будут иметь в этой стране и в целом в Азии. Так, у Китая есть план довести число водородных машин на своих дорогах до 1 миллиона единиц, указывает агентство dpa.
Водородный автомобиль: аргументы «за» и «против»
В Германии, которая вышла в мировые лидеры по внедрению водородных поездов, к легковым водородным автомобилям скептически относятся и автомобилисты, и эксперты в области автопрома. Так, профессор Штефан Братцель (Stefan Bratzel), директор исследовательского института Center of Automotive Management (CAM) в Бергиш-Гладбахе, самым весомым аргументом против этой технологии считает «большой расход энергии при получении водорода».
Ведь с точки зрения сокращения выбросов в атмосферу парниковых газов и защиты климата имеет смысл использовать только зеленый водород, произведенный из воды методом электролиза с использованием большого количества электроэнергии из возобновляемых источников.
Что же получается, рассуждает эксперт: сначала тратить электроэнергию на производство водорода, а затем, в автомобиле, вновь преобразовывать h3 в электроэнергию? Не слишком ли большие будут при этом потери?
Еще один весомый аргумент «против»: во всей Германии h3 пока можно получить лишь примерно на 100 заправках. Но есть и аргументы «за». Водород — прекрасный накопитель излишков зеленой электроэнергии, его можно импортировать по трубопроводам и в танкерах из разных стран мира, например, из Канады, о чем только что договорилась побывавшая тем делегация правительства ФРГ. А для автомобилистов большое преимущество в том, что заправить бак (или два бака, как у BMW iX5 Hydrogen) можно за считанные минуты. А еще, добавляют в концерне, эта технология может оказаться особенно востребованной в наиболее крупных и тяжелых SUV.
Так что начало мелкосерийного производства h3-автомобилей на заводе BMW в Мюнхене только подольет масла в огонь дискуссий об их перспективах.
Точнее: поддаст им водороду.
Смотрите также:
В Германии тестируют эко-поезда
To view this video please enable JavaScript, and consider upgrading to a web browser that supports HTML5 video
Реклама
Пропустить раздел Еще по темеЕще по теме
Пропустить раздел Топ-тема1 стр. из 3
Пропустить раздел Другие публикации DWНа главную страницу
Никола настаивает на том, чтобы придерживаться планов грузовиков на водородных топливных элементах
- Тревор Милтон ожидает вынесения федерального приговора за мошенничество, но нынешний президент и главный исполнительный директор Николы Майкл Лохшеллер говорит, что клиенты предпочитают говорить о новых грузовиках.
- Nikola планирует в этом году поставить дилерам до 350 аккумуляторных полуприцепов Tre Class 8 (на фото выше) и до 150 водородных электромобилей Tre FCEV, начиная с четвертого квартала.
- К 2026 году подразделение Николы HYLA планирует ежедневно производить 300 тонн водорода, который будет поставляться в 60 узлов на юго-западе, побережье Мексиканского залива, Среднем Западе, Северо-Востоке и в Канаде.
Не нужно много времени, чтобы составить список автомобильных шишек, которые в последние годы отсидели за решеткой: генеральный директор Audi Руперт Стадлер (Dieselgate), председатель Hyundai Motor Чунг Монг-ку (растрата), председатель правления Nissan Карлос Гон. (финансовые проступки), три руководителя Takata (фиксация цен на ремни безопасности) и множество чиновников UAW (крайняя жадность).
Но теневые сделки не ограничиваются устаревшими компаниями, которым есть что терять, и некоторыми злоумышленниками, желающими срезать этические углы. Девятилетний аккумуляторный стартап Nikola Corp. ужасно усердно работал, чтобы подняться над огромным облаком, созданным проступками основателя компании Тревора Милтона, который ожидает федерального приговора по обвинениям в мошенничестве после того, как нарисовал неточно оптимистичный портрет.
Признанный в октябре прошлого года федеральным судом присяжных виновным в мошенничестве с инвесторами, 40-летний Милтон был признан прокуратурой во время четырехнедельного судебного разбирательства мошенником, сумевшим раздуть стоимость своей компании по сравнению с Ford Motor Co. ., хотя Nikola не поставит свой первый автомобиль — электрический грузовик — до конца 2021 года9.0022
Но это старые новости в то время, когда у Николы новое руководство, переориентированная продуктовая стратегия и стремление захватить рынок дальнемагистральных коммерческих грузовиков на водородном топливе.
Нынешний президент и главный исполнительный директор Nikola Михаэль Лохшеллер, оптимистичный немецкий марафонец, работавший в Mitsubishi, Volkswagen, Adam Opel и Vinfast, недавно посетил Детройт, чтобы сказать журналистам, что лучший способ Nikola похоронить свое темное прошлое — это донести до твердые планы на будущее.
«Мы настоящие, и я думаю, что клиентам нужно время, чтобы оценить это», — говорит Лохшеллер, когда его спрашивают, как компания справляется со своей историей.
«Конечно, было бы проще, если бы у нас не было багажа прошлого. Но я думаю, что мы намеренно уверены в том, что делаем правильно… В то же время мы очень скромны, приземлены. И я думаю, что с таким подходом Никола добьется больших успехов».
И все же, когда клиенты посещают офис Николы в Фениксе, коварное наследие Тревора Милтона — и сохранилось ли что-то из этого — «иногда первый вопрос. И затем я объясняю это таким же образом», — говорит Лохшеллер во время своей презентации Automotive Press Association на историческом заводе Ford Piquette в Детройте. «Я говорю: «Послушайте, вы хотите поговорить о грузовике или об основателе?» И они определенно хотят поговорить о грузовике. Такова реальность… Это казнь. А выступление — единственный способ убедить людей».
HYLA планирует построить хабы по производству водорода — 60 из них в Северной Америке в ближайшие несколько лет.
Мы узнаем, насколько хорошо эта стратегия работает для Николы, когда 9 мая компания сообщит о финансовых результатах за первый квартал.
Чистый убыток Николы составил 784 миллиона долларов в 2022 году и 690 миллионов долларов в 2021 году.
Никола планирует это год, чтобы поставить дилерам до 350 аккумуляторных полуприцепов Tre Class 8 и до 150 водородных электромобилей Tre FCEV, начиная с четвертого квартала. Более того, Никола говорит, что сейчас, во втором квартале, она строит 10 прототипов FCEV для интенсивных реальных испытаний в США.
Лохшеллер говорит, что в прошлом году Nikola произвела 258 грузовиков Tre BEV Class 8 (но обещала 300) на своем заводе в Кулидже, штат Аризона, и что еще один завод в Ульме, Германия, начнет производство Tre BEV в этом году, а в следующем году — Tre. FCEV.
Из 258 электромобилей, произведенных в прошлом году, Никола поставила дилерам 131, и сейчас эти грузовики находятся в эксплуатации у конечных потребителей. «Таким образом, у нас все еще есть грузовики в нашем инвентаре, где мы также сделали беспроводные обновления, поэтому мы внесли определенные улучшения», — говорит Лохшеллер.
Tre BEV рассчитан на 330 миль на одном заряде (даже с полезной нагрузкой), а для достижения 80% заряда требуется 90 минут на быстром зарядном устройстве мощностью 350 кВт.
Никола выкатил несколько электромобилей Tre (без спальных мест) для коротких поездок по центру Детройта, и грузовик впечатляюще тихий благодаря своей массивной аккумуляторной батарее мощностью 733 кВтч — в несколько раз больше, чем у электромобиля, ориентированного на пассажиров. Он двигался уверенно, но и не тянул за собой прицеп, наполненный сотнями ящиков «Будвайзера» в стеклянных бутылках. Он может перевозить 82 000 фунтов и развивает максимальную скорость 70 миль в час.
Tre BEV, по-видимому, скорее займет место, пока Никола не сможет производить Tre FCEV в большем количестве в качестве долгосрочного решения для автомобильных перевозок, начиная с Западного побережья. По словам Лошеллера, с водородным топливом на борту Tre FCEV может проехать 500 миль, а заправиться за 20 минут.
Никола имеет в наличии 100 заказов клиентов на Tre FCEV, что Лохшеллер описывает как «супер захватывающую веху». Но для расширения этого числа за пределы Западного побережья требуется комплексный подход, который включает в себя развитие инфраструктуры заправки водородом. Именно здесь недавно запущенный бренд HYLA Nikola выступает в качестве поставщика энергии для своих грузовиков и грузовиков своих конкурентов.
HYLA планирует в ближайшие несколько лет построить центры по производству водорода — 60 из них в Северной Америке. И пока эти станции строятся, HYLA будет использовать мобильные заправщики для доставки водорода к буровым установкам FCEV, нуждающимся в топливе. К 2026 году HYLA планирует производить 300 тонн водорода в день, который будет поставляться в центры, стратегически расположенные через каждые 300 миль на юго-западе, побережье Мексиканского залива, Среднем Западе, северо-востоке и в Канаде.
Никола хочет заменить 4 миллиона дизельных грузовиков класса 8 на дорогах Северной Америки.
Nikola планирует вывести на дороги 7500 грузовиков на топливных элементах к 2026 году, и все они питаются от этой инфраструктуры, говорит Кэри Мендес, президент Nikola Energy. «Эти грузовики не могут работать без нашего производства водорода», — говорит он. «Мы не можем ждать, пока энергетические компании представят свой водород или возобновляемое топливо — через пять, шесть, 10 лет, потому что нам это нужно прямо сейчас».
Крупные клиенты, такие как Walmart или Coca-Cola, возможно, захотят иметь свои собственные водородные заправочные станции, и Мендес говорит, что HYLA готова построить их, подталкиваемая калифорнийским проектом поощрения гибридных и нулевых выбросов грузовиков и автобусов («HVIP»), предоставляя клиентам до 288 000 долларов за грузовик на топливных элементах.
Lohscheller увлечен миссией Николы по замене 4 миллионов тяжелых грузовиков с дизельным двигателем на дорогах Северной Америки на что-то более экологичное.
Он говорит, что одна дизельная установка выбрасывает столько углекислого газа, что для его компенсации требуется 4900 взрослых деревьев. «Сейчас настало время, когда нам нужно действовать по-другому», — говорит он.
Помимо его пристрастия к окружающей среде, конечный результат представляет другой вид стресса. Стоимость акций Николы достигла пика в $65,90 за акцию 19 июня., 2020 г., но с тех пор неуклонно падает — до 0,81 доллара за акцию на этой неделе.
InvestorPlace включил Nikola в тройку худших акций электромобилей в этом месяце, сославшись на «множество красных флажков, включая задержки производства» и сагу Тревора Милтона.
С кучей долгов в более чем 382 миллиона долларов может пройти некоторое время, прежде чем Никола сообщит о своей первой годовой прибыли. Лохшеллер говорит, что компания надеется достичь безубыточности с валовой прибылью в следующем году, а затем безубыточности с EBITDA (прибыль до вычета процентов, налогов, износа и амортизации) в следующем году.
Между тем, работа Лохшеллера — поддерживать свет в Николе.
«Конечно, нам нужно собрать деньги», — говорит он.
Что вы думаете об амбициозных планах Николы относительно водородных грузовиков? Может ли это повысить перспективы автомобилей на топливных элементах? Пожалуйста, прокомментируйте ниже.
Устранение инертности, связанной с использованием водорода для производства стали
( а ) Репрезентативное изображение HAADF восстановленного водородом кубического образца Fe 1–x O. Области, отмеченные красными стрелками, принимают граненую форму Вульфа. Области интереса для сканирования 4D STEM (рис. 3) выделены цветом. Прямоугольные области оранжевого, красного и синего цветов представляют собой области вблизи поверхности, в середине ламели и вдали от поверхности соответственно. Некоторые каналы между соседними порами отмечены синими стрелками. (b) 3D-реконструкция результатов ET. Области, обозначенные королевским синим цветом, представляют собой матрицу bcc-Fe, а области, окрашенные в лососевый цвет, представляют собой поры.
Реконструкция основана на 29Изображения HAADF (наклон от −70 ° до 70 ° на каждые 5 °). (c), (d) Увеличенные изображения прямоугольной области, выделенной синим цветом на (a). (e) Картирование EDS фиолетовой прямоугольной области на (c). Кредит: Письма о физическом обзоре (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.168001Группа металлургов и материаловедов из Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH раскрыла причину медлительности, возникающей при попытке использовать водород вместо кокса для производства стали. В своем исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters , группа изолировала проблему и предложила решения для производства стали с уменьшенными выбросами углерода.
Предыдущие исследования показали, что на производство стали приходится от 7% до 9% выбросов углекислого газа в атмосферу, что побудило ученых искать более чистые способы производства этого материала. До сих пор основным подходом было использование водорода для нагревания оксида железа.
Но это оказалось слишком вялым. В этой новой попытке исследовательская группа нашла причину медлительности, а также нашла решение.
Для производства стали кокс (с высоким содержанием углерода) сжигают в доменной печи, чтобы нагреть некоторое количество оксида железа. При этом происходит реакция между углеродом и кислородом в железе, что приводит к выделению углекислого газа в воздух по мере превращения железа в сталь. Предыдущие исследования показали, что по мере того, как кислород покидает железо во время реакции, в железе остаются поры, которые затем необходимо очистить от кислорода путем повторного нагревания металла. В этой новой попытке исследователи обнаружили, что эти поры привели к проблемам при попытке использовать более чистый водород для нагревания оксида железа.
С помощью электронного микроскопа исследовательская группа смогла увидеть, что когда водород использовался для нагревания оксида железа, поры, оставшиеся после реакций, заполнялись водой, которая впоследствии оказывалась в ловушке внутри железа.