Ми проїхалися на першій водневій автівці в Україні — як все улаштовано
2021-07-21 15:53:00

Ми проїхалися на першій водневій автівці в Україні — як все улаштовано

Тест-драйв водневої Toyota Mirai в українських реаліях

Воднева Toyota Mirai їздить дорогами України? Така сама, як у Папи Римського? Це неможливо. Де вони її заправляють? Адже в Україні немає жодної водневої заправки. Та й навіщо така екзотика взагалі? Усі перелічені питання виникли, коли я випадково дізнався, що до України привезли дві Toyota Mirai FuelCell.

Toyota Mirai – найвідоміший у світі автомобіль, який працює на водні. А точніше – на водневих паливних елементах. І це – серійний автомобіль. У Японії його використовують як таксі. А наприкінці минулого року Toyota подарувала Mirai Папі Римському Франциску, переобладнавши салон під так званий папамобіль.

Досить довго водневими технологіями займалися у BMW. Результат – BMW iHydrogen NEXT. Сьогодні одним із лідерів у цій царині вважається Hyundai. І хоча компанія здебільшого працює у вантажному напрямі, є й відома корейська легкова модель – Nexo. У Honda на водні їздить Clarity.

Toyota працює над водневими технологіями вже близько 30 років (із 1992-го) і серійно випускає Mirai 8 років, поступово вдосконалюючи технології з погляду безпеки й ефективності. Адже перше питання, яке завжди постає, коли мова заходить про водневі автівки: наскільки вони безпечні? Стандартно водень викликає стійкі асоціації з водневою бомбою. І це не єдине питання до такого транспорту.

Хоча, природно, асоціації мали б виникати насамперед із водою. Із випускної труби Toyota Mirai, на відміну від автівок із двигунами внутрішнього згоряння (ДВЗ), замість шкідливого газу з вуглецем виходить дистильована вода. Деякі екоентузіасти навіть демонстративно пробували цю воду пити, аби довести її чистоту. 

Саме через екологічну безпечність сьогодні спостерігається підвищена цікавість до водневого транспорту. Проте питання вибухової безпеки побутового використання водню також потребує пояснень.

 

Про безпеку

Мабуть, почати треба з того, що за весь час експлуатації Toyota Mirai не було жодного вибуху. В усякому разі, ніде не писали, що під час ДТП Toyota Mirai вибухнула.

Насправді водневе обладнання не набагато небезпечніше, ніж популярне в нас газо-балонне. Або так зване ГБО, яке задля економії ставлять переважно в таксі та легковий комерційний транспорт. Різниця лише в тому, що, на відміну від скрапленого автомобільного газу, водень до бака Toyota Mirai закачують під тиском 700 атмосфер. Щоб було зрозуміло, це десь у 300 разів перевищує тиск в автомобільній шині та в 700 разів – силу тяжіння. Окрім цього, бак має бути виготовлений зі спеціального матеріалу. Адже скраплений водень руйнує метал.

До речі, марево, яке часто можна бачити на звичайних заправних станціях, є парою пального. І вона вибухонебезпечна. Це – щодо безпеки звичного для багатьох бензинового чи дизельного транспорту.

Паливний бак, або танк для водню, у Mirai має карбонову оболонку (з вуглецевого волокна). Він витримує 200% нормального робочого тиску. А під час тойотівських випробувань його міцність перевіряли навіть пострілами із гвинтівки. Тому підходити та сідати до Toyota Mirai, які привезли до України, було зовсім не лячно. 

 

Власне Toyota Mirai

Дві Toyota Mirai, які зараз є в Україні, – чорну й білу – придбав на американському аукціоні та привіз до нас Євген Шкода. Він не лише автомобільний ентузіаст і прибічник екологічного транспорту, але й інженер.

Зовні Toyota Mirai мало чим відрізняється від звичайних автівок. Вона має випускну трубу, як автомобілі на бензиновому та дизельному пальному. Проте Mirai прикрашають сині логотипи Toyota (як на гібридах) та написи FuelCell. 

Для заправки в Toyota Mirai є такий самий, як у автівок із ДВЗ, отвір у паливному баці, закритий зовні невеличкими дверцятами. Тільки він набагато вужчий і закупорюється декоративною кришкою з логотипом Toyota. До речі, дверцята паливного баку неможливо відчинити, коли працює двигун. Також – для безпеки – автомобіль не може зрушити з місця, коли його заправляють воднем. А ще – на панелі приладів усередині автівки є кнопка Н2О. Коли її натискаєш, Toyota Mirai, так би мовити, продуває випускну систему, щоб у гаражі із випускної труби не текла на підлогу вода.

Toyota Mirai має бак, розрахований на близько 5 кг стисненого водню. Цього вистачає приблизно на 600 кілометрів пробігу. Чому «приблизно»? Бо, так само як в електрокарі або в автомобілі з ДВЗ, що активніше їдеш і більше тиснеш на педаль газу, то більше споживання пального й електроенергії. У спокійному режимі електродвигун Toyota Mirai живиться від акумулятора. На високих швидкостях енергія може напряму надходити від водневих паливних елементів. А під час великих навантажень енергія для електричного двигуна може постачатися з обох цих джерел. Для цього в Toyota Mirai є кнопка підвищення ефективності. Але, ясна річ, пробіг під час їзди в такому темпі скорочується.

Їздить Toyota Mirai так само тихо, як електрокар.  Власне, це і є електрокар. Але електричний двигун у Toyota Mirai живить акумуляторна батарея, яка заряджається струмом, виробленим у результаті розщеплення водню на кисень і воду. Електродвигун має потужність у 152 «конячки» та 335 Нм крутного моменту.

Toyota Mirai досить жвава. Розгін до 100 км/год – 9,6 с, а оскільки весь крутний момент ви отримуєте одразу, з місця Mirai рушає динамічно. Навіть на снігу. Власне, як і багато інших електрокарів. Максимальна швидкість – 180 км/год.

Усередині на швидкості досить тихо. Адже в Mirai чудова аеродинаміка, серйозна шумоізоляція кузова та вікна з акустичного скла. Ну й електродвигун працює майже без шуму (за винятком тихого, а не такого, як у тролейбусі, свисту). 

Інтер’єр Toyota Mirai теж мало відрізняється від звичайної автівки. Хоча оздоблений білою та чорною шкірою салон має святковий і дорогий вигляд. Перше, що привертає увагу, – панель приладів, розташована по центру, а не з боку водія, як зазвичай. Вона має два інформаційних «поверхи» і чимось нагадує Tesla.


За своїми розмірами Toyota Mirai трохи довша та вужча від Ford Mondeo. Тому місця для ніг задніх пасажирів у ній багато. А от трьом повнотілим людям на задньому дивані може бути тіснувато. Загалом автомобіль уважається 5-місним. Танк із воднем розташований під заднім диваном. Тобто ці пасажири в прямому розумінні їздять на водні.

За розрахунками британського видання What Car?, в експлуатації Toyota Mirai приблизно вдвічі дешевша від аналогічного дизельного автомобіля. Заправка бака (5 кг водню) коштує близько 50-75 фунтів стерлінгів. А гарантію на Mirai компанія Toyota дає таку саму, як і на решту своїх моделей.

 

Де вони її заправляють?

Сьогодні в Україні немає жодної громадської водневої заправки. Тож теоретично, коли в баках обох Toyota Mirai закінчиться водень, автівки стануть окрасою присадибної ділянки. Така перспектива не влаштовує Євгена Шкоду. Чим же він збирається заправляти свої водневі автомобілі?

Як виявилося, в Україні є компанія, яка вже виготовляє, так би мовити, побутові електролізери. Тобто прилади, які здатні перетворювати звичайну воду на те саме водневе пальне. Компанія має недвозначну назву Vodorod, а один із її співзасновників Сергій Бондаренко наочно показав мені, як він працює.

Електролізер Vodorod здатен виробляти приблизно 1 літр водню за хвилину. Тобто, аби заповнити бак Toyota Mirai, він має працювати близько місяця. Але ж це невеличкий демонстраційний екземпляр, а не потужний промисловий елекролізер. До того ж наявна модель призначалася не для виробництва водню як пального, а для збагачення воднем питної води.

За словами Бондаренка, приблизно через місяць Vodorod виготовить більш потужний електролізер, який уже вироблятиме саме пальне. А десь за пів року має бути готова й робоча воднева заправна станція.

Поки що у планах компанії – експорт електролізерів, зокрема до Європи. Серед конкурентних переваг українського пристрою Сергій Бондаренко називає ціну. Вона нижча за вартість аналогічних приладів інших виробників приблизно на третину, завдяки використанню на деякому комплектованні покриття не з платини, а з інших металів.

А для відпрацювання всіх технологій, зокрема заправки, Євген Шкода вже підшукує у США ще один Toyota Mirai. Цей автомобіль планують використати як донора для досліджень.

Між іншим, нещодавно Honda вже налагодила виробництво побутових електролізерів, які працюють від сонячної енергії або на відходах чи органічній біомасі.

 

Перспективи

Ще одне поширене питання, яке виникає до водневого транспорту майже одразу після питання про безпеку: наскільки його використання економічно доцільне в глобальному масштабі? Тобто йдеться про гроші.

На сьогодні перспективи водневого транспорту у світі, без перебільшення, скажені. У Європі вже працює Воднева Рада Hydrogen Europe та затверджено Стратегію водневого розвитку. Toyota об'єднала багато всесвітньо відомих компаній у водневу коаліцію, у межах якої буде ділитися своїми розробками. Японія, Китай, Австралія, Норвегія, Франція, Канада, Португалія, Іспанія, Чилі, Німеччина, Фінляндія та Південна Корея вже намітили етапи підтримки своєї водневої економіки. А у США та багатьох інших країнах є програма розвитку водневого транспорту. Тож це глобальний процес.

Особливої актуальності водню надав екологічний рух. І тому водень чітко розділяють на різні види. Є так званий коричневий, або брудний водень, який виробляють шляхом спалювання сирої нафти. Більш чистий для довкілля – блакитний водень отримують із використанням електроенергії. Задля її виробництва, своєю чергою, досить часто теж спалюють нафту, газ або вугілля. Тобто також забруднюють атмосферу. А найекологічніший – так званий зелений водень виробляють за допомогою відновлюваних джерел енергії. Як-от, наприклад, сонце, вітер та припливи і відливи.

Водневі автівки, на противагу електрокарам, заправляються навіть швидше від бензинових – за кілька хвилин. А запас ходу на одній заправці в них не менший. До того ж вони фактично мають власну невеличку автономну електростанцію для підзарядки батарей. Перевага водня над електричним струмом у тому, що його легко накопичувати в резервуарах і використовувати тоді, коли, наприклад, через хмари не працюють сонячні батареї або ж коли немає вітру. Саме тому водень уважають однією з відповідей на питання про розв’язання кліматичної кризи на нашій планеті.

А ще, на відміну від викопного палива, запаси водню фактично безмежні. Це найпоширеніша речовина на Землі. «Якщо не брати до уваги людську тупість», – жартує  засновник агенції Bloomberg NEF Майкл Лібрейх. Торік він присвятив водню окремий блог. Там він, зокрема, написав, що водень несе втричі більше енергії на одиницю ваги, ніж бензин, дизельне чи авіаційне пальне. Він може давати ККД 60% завдяки паливному елементу, котрий здатен працювати й у зворотному напрямку. І все це без шкідливих викидів.

Оскільки водень можна виробляти практично в будь-якому місці, ніякий ОПЕК не матиме змоги маніпулювати обсягами постачання або ціною, пише Лібрейх. І це має значення для України, оскільки може зробити її незалежною від імпортного газу, бензину та дизельного пального.

Проте є проблема, через яку, власне, водневі автівки не їздять сьогодні дорогами хоча б так само масово, як електрокари. Це – їхня ціна. Та ж таки Toyota Mirai коштує близько $100 000. Окрім цього, не тільки в нас, а й у всьому світі (навіть у Японії та Південній Кореї) ви не можете заправити автомобіль на водневих елементах не лише так само легко, як, наприклад бензиновий, а навіть як електрокар. Саме тому на дорогах усього світу сьогодні їздить менш як 20 000 водневих автомобілів. І заправляються вони лише на 400 станціях. Окрім цього, водень, порівняно зі звичайним пальним, набагато важче перевозити та зберігати. Для виробництва чистого водню необхідна енергія, а для зберігання – тиск у 700 атмосфер та охолодження до мінус 253 градусів за Цельсієм.

Незважаючи на все це, у Hydrogen Europe впевнені, що до 2030 року кожен 12-й автомобіль, який придбали у Каліфорнії, Німеччині, Японії чи Південній Кореї, працюватиме на водні. Загальний обсяг продажів водневих автівок збільшиться до 13 млн шт., і вони будуть заправлятися на 10 000 водневих АЗС.

За даними Bloomberg NEF, на втілення водневих програм у світі зараз виділяється від 320 до 458 млрд євро. Goldman Sachs прогнозує доступний ринок зеленого водню у Європі до 2050 року вартістю у 2,2 трлн євро на рік. Bank of America оцінює загальні глобальні інвестиції в інфраструктуру, пов'язану з воднем, у $11 трлн до 2050 року.

У результаті всіх цих інвестицій, за оцінками Bloomberg NEF, до 2050 року зелений водень коштуватиме від $0,8 до $1,0 за кілограм. Але є ще одна цікава деталь. Лібрейх пише, що Hydrogen Europe запропонував план «2 × 40». Він передбачає, що до 2030 року 40 ГВт потужностей електролізера для виробництва водню буде створюватись у ЄС. А ще 40 ГВт – у Північній Африці та Україні.

Тобто Toyota Mirai на наших дорогах – це фактично погляд у майбутнє. Адже й у нас рано чи пізно з’явиться економічний та екологічно дружній водневий транспорт. Власне, і сама назва Mirai означає «майбутнє».

2021-01-29 13:06:19
Электрокар имеет запас хода до 275 км и максимальную полезную нагрузку до 800 кг
2021-02-13 10:53:04
Новости автотехнологий в рубрике MINTRANS Week от Виктора СТЕЛЬМАХА
2021-03-18 12:43:28
Сервис доступен уже в 14 городах страны
2021-04-13 10:15:02
Налог собираются восстановить из-за роста популярности электромобилей