Имат ли бъдеще автомобилите с водородна горивна клетка?

Когато стане дума за алтернативни източници за захранване на двигатели, батерията с горивна клетка със сигурност не е на първо място в съзнанието на хората. При споменаването на електрическо задвижване, за повечето от нас на първо място са автомобили с голяма и тежка батерия, която се зарежда в контакта дълго време. Въпреки това има такива, които вярват, че колите с водородни горивни клетки ще наваксат изоставането си.

Как работи тази технология? Какви са плюсовете и минусите ѝ? И най-вече – има ли бъдеще? Отговори на тези въпроси ще се опитам да дам по-долу с ясното съзнание, че по тази тема има още много за писане и не може да бъде изчерпана в една статия. Силно вероятно е занапред все по-често да повдигаме въпроса за водородните автомобили.

Как работи технологията с водородна горивна клетка?

Колите с водородна горивна клетка се задвижват от елетромотор и поради тази причина са класифицирани като електромобили. Основната разлика между водородните автомобили и останалите електрически коли е, че първите произвеждат електричеството сами. Това означава, че двигателят не се зарежда от външен източник, както в случаите на електрическите коли или Plug-in хибридите. Водородните коли си имат собствен производител на ток – горивната клетка.

В технологията с горивна клетка водородът прави реакция с кислорода, резултатът от която е електрическа енергия, топлина и вода, която излиза през ауспуха под формата на пара. Водородът идва от един или повече резервоари в автомобила, докато кислородът – от околната среда. Произведеното електричество се разпределя в две посоки в зависимост от ситуацията и моментните нужди – или задвижва автомобила директно, или зарежда батерия, която съхранява енергията за моменти, в които ще е необходима. Тази батерия е значително по-малка от батериите в изцяло електрическите коли. Водородните автомобили също имат възможност да регенерират спирачната енергия, за да зареждат батерията.

Плюсове и минуси на горивната клетка

Тук има две гледни точки – едната е от страна на потребителите (шофьорите) на водородни автомобили и другата е на околната среда. Ако една технология има за цел да се бори да стане пълноценен заместник на двигателите с вътрешно горене, тя трябва да отговаря на всички завишаващи се екологични стандарти и да намали вредните емисии. Както обясних по-горе, емисиите на автомобилите с горивни клетки са основно пара, което означава, че те локално са с нулево отделяне на вредни емисии.

От потребителска гледна точка управлението на кола с водородна горивна клетка е много близко като чувство до управлението на стандартен електрически автомобил. Това означава, че звукът от двигателя отсъства, а стартът е мигновен, защото елетрическите мотори имат висок въртящ момент още при потегляне.

Друг плюс на тези коли е бързото зареждане. Стандартните електромобили, в зависимост от капацитета на батерията и зарядната станция, имат нужда от 30 минути до няколко часа за пълно зареждане. Водородните резервоари, от друга страна, се пълнят и можете да потеглите в рамките на по-малко от пет минути. От потребителска гледна точка това придава съпоставима гъвкавост с тази на нормалните коли с двигател с вътрешно горене.

Макар и в сравнително начален етап от развитието си, водородните автомобили имат пробег от около 480 километра с едно зареждане на резервоарите, което е значително повече от средностатистическите електромобили. Последните, за да постигнат такъв пробег, имат нужда от батерии с много голям капацитет, което води до повишаване теглото на автомобила и удължено време за зареждане. Отделно от това, пробегът при коли с горивна клетка не зависи от атмосферните условия. С други думи, в студените зимни дни пробегът няма да намалее.

Към днешна дата най-големият минус на водородните коли е липсата на опции за зареждане. То става на специални помпи, които вероятно ще бъдат изградени и на нормалните бензиностанции след време. В България се очаква първите станции за зареждане на водородни автомобили да бъдат изградени през тази година, а до 2030 години броят им да достигне до 50. Дали това ще стане факт, дали ще се ускори изграждането им, или пък ще бъде изоставено предстои да разберем.

Втората отрицателна страна на водородните автомобили е високата производствена цена и съответно висока цена на пазара. За еднакъв клас автомобил цената на водородната версия е около два пъти по-висока от тази на изцяло електрическата. Тази цена се дължи основно на два фактора – от една страна ниското търсене и съответно по-високи производствени разходи, а от друга – необходимостта от ползването на платина в горивната клетка. Скъпоценният метал е катализатор по време на генерирането на енергия. Моите предположения са, че скоро цените ще започнат да падат, както беше при електромобилите. От Hyundai и BMW, например, поотделно обявиха, че вече са намерели начини да се намали необходимото количеството платина. Като текущи разходи, шофирането на водород струва около 2 пъти повече, отколкото на ток при конвенционалните автомобили. Но и тези цени ще паднат, когато търсенето на водород се повиши.

Има ли риск от запалване и експлозия?

От часовете по химия знаем, че водородът е силно запалим. Какво ще се случи при неконтролирана реакция между кислорода и водорода? На теория – експлозия. На практика такава реакция при автомобил с водородна горивна клетка е невъзможна. Водородът при колите се държи в течна форма в резервоари с изключителна здравина и удебелени стени. Във всички краштестове до момента резервоарите не са били засегнати и не е имало изтичане на водород.

Какво да очакваме?

Аз съм от хората, които вярват, че водородните автомобили ще се наложат на пазара и ще станат масови постепенно, както стават и конвенционалните електрически автомобили.

Много автомобилни компании инвестират все повече средства в разработването на тази технология и прилагането ѝ в различни модели. От BMW разработват подобни автомобили от края на 90-те години на миналия век, а в периода 2005 – 2007г. произвеждат и продават 100 броя от модела Hydrogen 7, който използва водород не за производство на електричество, а като гориво за дванадесетцилиндровия двигател с вътрешно горене. Днес горивните клетки са на дневен ред при Германците и се очаква в края на 2022 или началото на 2023г. да видим първото Х5 на водород.

Отделно има три водородни модела достъпни на определени пазари по света – Toyota Mirai, Hyundai Nexo и Honda Clarity. През 2013 година Hyundai Tucson се превръща в първия масов автомобил с водородна горивна клетка, а моделът Nexo е негов наследник. Toyota Mirai се появява първоначално на японския пазар през 2014г., а след това и на други пазари.

Daimler от своя страна обявиха в началото на тази година, че прекратяват програмата си за разработване на автомобили с водородна горивна клетка поради високите разходи за създаването им. Това означава, че спира и производството на Mercedes-Benz GLC F-Cell, единственият такъв модел на компанията, който се разработваше съвместно с Ford и Nissan. Немците са единствените, които реално създадоха водороден автомобил от трите марки. Произведени бройки има само за изложения и други промо събития, но не и за продажба.

Бъдещето на водородната горивна клетка е неясно, но докато има компании като BMW, Hyundai и Toyota, които отделят сериозни ресурси за разработването на такива модели, имам вяра, че може масово да видим подобни коли по улиците след време. А според мен те са най-добрата алтернатива на автомобилите с двигатели с вътрешно горене.

Тепърва предстои обсъждането на различни аспекти от тази тема. А дотогава, споделете и Вашето мнение в коментарите.

Петко Чоевски