Наслушавшись страшных историй о том, что вот-вот закончится нефть и наступит всеобщий коллапс, а также угроз со стороны "зеленых", современная автоиндустрия форсирует разработки автомобилей, использующих альтернативные источники энергии. Как известно, панацеей от всех бед сегодня принято считать водород и силовую установку на топливных элементах.
К сожалению, производство и использование гидрогена в качестве топлива и источника электроэнергии до сих пор остается в зачаточном состоянии. Причиной тому является масса нерешенных проблем как технического характера, например надежное хранение водорода, так и экономико-политических, где автомобильная компания уже не в силах что-либо сделать в одиночку.
Однако производители не стоят на месте и продолжают двигаться вперед – недавно концерн PSA Peugeot Citroen и один из ведущих разработчиков силовых установок на топливных элементах Intelligent Energy анонсировали результаты своего совместного исследовательского проекта H2 Origin. Целью такого альянса стало внедрение перспективной технологии силовых установок на топливных элементах в автомобили и скорейшее развертывание массового производства "водородомобилей". Помощь в финансировании проекта осуществлял Британский совет, выделивший порядка пяти миллионов евро на осуществление этой программы.
Трехлетнее партнерство завершилось разработкой экспериментального "каблучка" Peugeot Partner H2 Origin. Под капотом у грузопассажирского универсала вместо привычного ДВС установлен электромотор и протонно-обменная мембрана последнего поколения PEM (Proton Exchange Membrane), вырабатывающая электричество. H2 Origin является шестым транспортным средством на топливных элементах, которое построил французский автопроизводитель начиная с 2000 года.
Мощность, вырабатываемая силовой установкой на топливных элементах, составляет 10 кВт. "На помощь" ей приходит 180-вольтовая никель-металл-гидридная аккумуляторная батарея Panasonic, благодаря которой суммарная мощность электромотора составляет около 47 л.с. С таким агрегатом H2 Origin способен разогнаться до 96 км/ч. Однако это не является сильной стороной разработки.
Преимуществом "каблучка" является запас хода, который составляет 300 км, что в три раза превышает показатели современных электромобилей. Компактные размеры батареи топливных элементов и дополнительного оборудования позволяют разместить всю технику в моторном отсеке, где до этого располагался двигатель внутреннего сгорания. Исследования показали, что запуск силовой установки возможен при низких температурах (ниже -20°C), что до этого являлось крайне сложным процессом. H2 Origin способен работать на полную мощность спустя две минуты после старта на морозе. Это стало возможным благодаря применению специальной системы подогрева. Более того, у силовой установки есть также модуль охлаждения топливных ячеек, что обеспечивает оптимальную работу всей системы при температуре свыше 37 градусов.
Такой широкий температурный диапазон позволяет использовать автомобили в странах с разным климатом. Согласно проведенным испытаниям, производитель гарантирует исправную работу силовой установки на протяжении 5 тысяч часов, что равняется пяти годам эксплуатации в среднем по три часа в день.
Концерн PSA продолжает работу над технологией надежного хранения водорода. Он принимает активное участие в европейской программе StorHy (Storage of Hydrogen for Automotive Applications), целью которой является создание резервуаров для хранения водорода под давлением в 700 бар. Хранение газа под таким давлением в топливном баке позволяет увеличить количество закачиваемого водорода без изменения объема топливного бака и увеличения массы транспортного средства. Соответственно, возрастает запас хода на одной заправке.
Резервуары для водорода сделаны съемными. Они смонтированы на выдвижной тележке под багажным отсеком сзади. Пустые емкости можно быстро и легко заменить новыми, что позволяет реже посещать заправочные станции. Жесткие тесты показали, что эти топливные баки обладают хорошей защитой от огня, ударов, деформации и утечки водорода. Чтобы водород полностью испарился из такой емкости, потребуется около 200 лет. В основе горизонтальных цилиндрических резервуаров (буллитов) лежат углеродные волокна и полимеры.
Благодаря этой разработке Peugeot Citroen сделал еще один шаг на пути внедрения топливных элементов в массовое производство. Главными достижениями проекта H2 Origin являются большой запас хода "водородомобиля", легкий запуск на морозе, компактные размеры силовой установки и решение вопроса надежного хранения водорода в баке автомобиля. По заверению французов, массовое производство топливных элементов может стать реальностью уже в 2020 году.
