BMW считает, что у водорода блестящее будущее. Вот почему

• Министерство энергетики США инвестирует 7 миллиардов долларов в «Региональные центры чистого водорода».
• В BMW заявляют, что поставки водорода с годами улучшатся, а затраты, вероятно, снизятся.
• Его iX5 Hydrogen станет серийной моделью в 2028 году.

---

Электромобили на водородных топливных элементах когда-то казались идеальным способом выйти за рамки нефти. Есть заправочные станции, такие же, как автомобили, которые многие люди знают и любят, но без вредных выбросов из выхлопных труб. Toyota даже сделала большую ставку на эту технологию, выпустив такие модели, как Mirai. Но FCEV быстро были вытеснены гораздо более популярной альтернативой: аккумуляторными электромобилями. В настоящее время инфраструктура заправки водородом в США рушится, тогда как электромобили набирают популярность.

Основными препятствиями являются высокая стоимость топливных элементов, ограниченные запасы водорода и тот факт, что транспортировка и перекачка жидкого водорода гораздо сложнее, чем ожидалось.

В США Калифорния — единственный штат, где имеются водородные заправочные станции, но их количество становится все меньше после того, как Shell закрыла все свои семь станций в начале этого года. По данным Партнерства по водородным топливным элементам, по состоянию на 11 сентября в штате действовало всего 43 станции.

Но немецкий автогигант BMW не готов закрыть главу о FCEV. Хотя она и не в масштабах Toyota, она годами экспериментировала с концепциями H2 и исследованиями и разработками, и теперь ситуация, похоже, ускоряется. В прошлом году BMW запустила пилотный парк моделей iX5 Hydrogen в Германии; в этих автомобилях используются топливные элементы Toyota третьего поколения. Серийная версия этой модели появится к 2028 году, и после этого потенциально может появиться больше BMW FCEV.

На недавних мероприятиях Недели климата в Нью-Йорке представители BMW заявили: три вещи могут сделать FCEV жизнеспособной альтернативой электромобилям: растущая водородная инфраструктура для коммерческих автомобилей, от которой могут выиграть легковые автомобили, роль водорода в «балансировке нагрузки» в стационарном хранении энергии для избытка возобновляемой энергии и преимущества технологии в определенных условиях вождения.

Крайне важно отметить, что BMW вряд ли отказывается от электромобилей и на самом деле справляется с ними лучше, чем многие известные автопроизводители. Представители компании в прошлом говорили InsideEVs, что расходы на водородные исследования и разработки — это «капля в море» по сравнению с тем, что они делают с аккумуляторными электромобилями. Но теперь это ведро может стать больше, поскольку BMW изучает варианты будущего.

Федеральные инвестиции в водород

«Когда вы строите станции для тяжелых условий эксплуатации, строительство легких установок становится дешевле и проще», — сказал Льюис Фултон, директор программы Energy Futures в Калифорнийском университете в Дэвисе, выступая на панели по водороду, организованной BMW в Нью-Йорке. Йорк Сити. По словам Фултона, станции для тяжелых грузовиков можно легко перепроектировать для размещения легковых автомобилей.

Для коммерческого транспорта и некоторых других отраслей, таких как сталелитейная и цементная, водород привлек миллиарды долларов в виде федеральных инвестиций для увеличения производства и поставок. В марте Министерство энергетики США опубликовало свою Национальную стратегию грузового коридора с нулевым уровнем выбросов, в которой изложен план по увеличению доли грузовиков с аккумуляторными электрическими и водородными двигателями в США.

Министерство энергетики планирует сделать это, поддерживая компании, которые будут строить «Региональные центры чистого водорода». Администрация Байдена посредством двухпартийного закона об инфраструктуре выделила 7 миллиардов долларов на создание этих хабов, которые представляют собой сеть производителей чистого водорода и соединительную инфраструктуру.

Министерство энергетики уже начало присуждать проекты компаниям, специализирующимся на производстве чистого водорода. Эти проекты охватывают всю территорию США, включая Техас, Северную Дакоту, Южную Дакоту, Миннесоту, Пенсильванию, Делавэр, Нью-Джерси, Иллинойс, Индиану и Мичиган. Никола уже продал в США 200 установок класса 8 с водородным двигателем, 88 из которых были проданы только в третьем квартале.

BMW считает, что это прочная основа для легких FCEV.

Водород для хранения электроэнергии

Еще одна причина, по которой BMW считает, что FCEV могут работать, — это роль водорода как механизма хранения.

«Энергия должна использоваться, когда она производится, или когда ее нужно хранить. А аккумуляторные батареи в масштабе сети очень дороги», — сказал Джейсон Мюнстер, глава консалтинговой фирмы по водороду CleanEpic и бывший директор по анализу в Отделе демонстрации чистой энергии Министерства энергетики. Хранение электроэнергии путем преобразования ее в водород, по-видимому, более осуществимо.

Электромобилям необходимы масштабные инвестиции в расширение сети. Мюнстер упомянул строительство линии электропередачи Champlain Hudson Power Express стоимостью 6 миллиардов долларов от Квебека до Нью-Йорка, которая близится к завершению спустя два десятилетия. По прогнозам, после завершения строительства в 2026 году он обеспечит 20% потребностей Нью-Йорка в электроэнергии за счет гидроэнергетики.

Если расширение сети займет так много времени, обеспечение большего количества зарядных устройств для электромобилей может стать проблемой — это уже одна из причин, почему процесс выдачи разрешений на ввод зарядных устройств в эксплуатацию занимает годы. (Хотя ситуация улучшается, и теперь в США каждую неделю добавляется 1000 новых зарядных устройств.)

Что становится интереснее, так это то, как избыток возобновляемой энергии можно хранить в виде водорода.

Ожидается, что в ближайшие годы производство энергии из ветра и солнца в Америке значительно увеличится. Излишки электроэнергии из возобновляемых источников можно использовать для производства водорода посредством процесса, называемого электролизом, который затем можно хранить и преобразовывать обратно в электричество, чтобы сбалансировать колебания сети в периоды пикового спроса.

Вот что происходит в Калифорнии, как задокументировано энергетический ядерный реактор. Калифорния производит избыточную возобновляемую энергию весной, поскольку у нее больше солнечной энергии, чем у любого другого штата.

Когда это произойдет, коммунальные предприятия Калифорнии смогут передать дополнительную мощность на водородный завод Chevron-Mitsubishi в пустыне Юты. Там избыток электроэнергии используется для работы машин, называемых электролизерами, которые расщепляют молекулы воды для производства водорода, который затем хранится в подземной пещере размером с Эмпайр-стейт-билдинг.

Отсюда газ можно будет подавать по трубопроводу в близлежащий проект Intermountain Power Project, который в настоящее время работает на угле, но, как ожидается, вскоре будет работать от первой в мире газовой турбины, спроектированной и построенной для работы на 100% экологически чистом водороде для выработки электроэнергии.

Автопроизводитель также заявил, что преимущества FCEV с точки зрения реального вождения очевидны. Они действительно есть, по крайней мере на бумаге, пока вы не попытаетесь их заправить.

FCEV не выделяют ничего, кроме воды. Они лучше, чем электромобили, в холодном климате, поскольку топливные элементы остаются стабильными при низких температурах и не рискуют потерять эффективность и запас хода. И, наконец, FCEV могут лучше справляться с буксировкой и перевозкой, как и бензиновые автомобили, за исключением вредных выбросов.

Неубедительно для США, жизнеспособно для других стран

Связать все это с FCEV, которые потребители в США будут покупать, ездить и иметь возможность легко заправляться, не тратя денег, — огромная натяжка. Практически нереально в нынешних обстоятельствах.

Эксперты из группы BMW на прошлой неделе заявили, что стоимость килограмма производства водорода, как ожидается, со временем снизится, если производить его в больших масштабах. Но на вопрос, останется ли он дешевым к тому моменту, когда он достигнет потребителя, после учета затрат на хранение, транспортировку и логистику, у них не было убедительного ответа.

S&P Global сообщило, что средние цены на водород на калифорнийских заправочных станциях достигли рекордного уровня в сентябре и составили 33,49 доллара за килограмм (2,2 фунта). Один кг водорода содержит примерно ту же энергию, что и один галлон газа, а также обеспечивает аналогичную эффективность. По данным Министерства энергетики, теоретически они могут обеспечить эффективность более 60%, но в реальном мире они далеки от этого.

С другой стороны, электромобили могут преобразовывать более 90% энергии аккумулятора в механическую энергию колес — они, безусловно, наиболее эффективны.

Кроме того, в Америке уже глубоко раскол в отношении электромобилей. Продажи электромобилей растут, но не без крайней поляризации и политизации. Добавьте сюда другой тип силовой установки, и можно только догадываться, как отреагируют потребители. В ходе своей предвыборной кампании бывший президент Дональд Трамп уже клеветал на водород, говоря неточные вещи вроде: «Он взорвется. А когда он взорвется, тебя не узнать».

Кроме того, в Калифорнии на данный момент действуют только 43 водородные станции. Для сравнения, по данным Центра обработки данных альтернативного топлива, в штате имеется более 47 000 портов быстрой зарядки уровня 2 и постоянного тока для электромобилей. Это объясняет, почему люди покупают Tesla, а не Toyota Mirais и Hyundai Nexos.

BMW не единственная компания, которая держит FCEV в режиме ожидания. Toyota, Honda и Hyundai также не отказываются от водорода. Honda недавно выпустила в Калифорнии CRV e:FCEV, подключаемый гибрид, который может работать как от аккумуляторной батареи, так и от водородных баков. Hyundai Nexo следующего поколения также проходит испытания, как предполагают местные сообщения из Кореи.

По данным H2Station.org, который отслеживает развертывание по всему миру, водород также кажется более перспективным за пределами США. В Европе сейчас имеется более 250 водородных станций, в Китае — около 197 станций, в Японии и Южной Корее — более 160 онлайн-станций. BMW продает больше автомобилей в Китае и Азии, чем в любом другом регионе.

В Европе и Азии технология топливных элементов может составлять лишь небольшую часть процесса электрификации, но в США это рискованная игра, которая может никогда не окупиться. Гибриды, электромобили и PHEV постепенно завоевывают здесь сердца — FCEV в ближайшее время могут перестать их сколько-нибудь значимо дополнять.

Связаться с автором: suvrat.kothari@insideevs.com