Грузовик с водородным топливным элементом, ориентировочные показатели

     Как известно, многие страны предпринимают значительные усилия по уменьшению выбросов углекислого газа, а транспорт, работающий на ископаемом топливе,  является одним из источников эмиссии  -  как СО2, так и оксидов азота. Чисто электрические грузовики и автобусы давно производятся малыми сериями.   Ожидается крупносерийный выпуск седельного тягача компании Tesla.
    Критики отмечают недостаток магистрального грузовика с аккумуляторами повышенным весом, вследствие чего снижается полезная нагрузка автомобиля. Стоит отметить, что  для легковых электромобилей уже появились станции быстрой автоматизированной замены батарей, не исключено, что это может быть в перспективе  реализовано для грузовиков.
   В качестве альтернатив   предлагается использование водородного     Топливного Элемента, что позволило бы увеличить пробег между подзарядками, если они вообще понадобятся, уменьшить емкость батареи, а также в перспективе использовать возобновляемую энергию для получения водорода посредством электролиза воды.

Седельный тягач с водородным топливным элементом и баллонами за кабиной
Седельный тягач с водородным топливным элементом и баллонами за кабиной

Недавно были опубликованы прогнозные расчеты сравнительного стоимостного анализа грузового электротранспорта с водородным  топливным элементом

https://www.fch.europa.eu/publications/study-fuel-cells-hydrogen-trucks

На переднем плане топливные элементы
На переднем плане топливные элементы

                                                                             

Двухступенчатый электромотор грузовика
Двухступенчатый электромотор грузовика

                                                                   

    Как альтернатива водородному грузовику в  работе также рассматривался вариант с аккумуляторами большой емкости (пробег между подзарядками сопоставим с водородным тягачом), а также вариант  с токоприемниками.

Седельный тягач с токоприемником
Седельный тягач с токоприемником

                                                                           

Авторы работы приводят нижеследующие цены, основанные на серийном выпуске, для магистрального  грузовика мощностью   330 КВт.  Приведены цифры для планового гипотетического выпуска в 2023,  2027 и в 2030 годах.
   За основу взят седельный тягач мощностью 330 КВт, без двигателя он бы стоил 63000 Евро.   Далее можно прибавить стоимость либо дизеля, либо топливного элемента, для которого нужно добавить буферный аккумулятор, электромотор и выбрать один из вариантов запаса водорода — в сжатом или жидком виде ( указан также удельный вес средства хранения).  Максимальная мощность обеспечивается аккумуляторами, при полной зарядке их хватает примерно на 100 км, мощность топливного элемента принята на уровне 240 КВт.  Запас водорода обеспечивает пробег 560 км, приводится также удельный вес средств хранения водорода.  грузовика мощностью 330 КВт.  Приведены цифры для планового гипотетического выпуска в 2023,  2027 и в 2030 годах.

Расход водорода — 8 кг на 100 км в 2023 году и 7,6 кг  в 2027 году.

Таблица с ценами в Евро   

В печати уже сообщалось, что в Китае для автобусов цена батарей снизилась ниже 100 долларов за КВт час  (прим. автора блога).   По прогнозу авторов обзора общая стоимость владения при пробеге 140 тыс. км в год дизельного и альтернативного грузовика практически сравняется  к 2027  году, а в 2030 последний будут предпочтительнее по полной стоимости владения. При этом авторы принимают стоимость диз.топлива за 1,27  Евро за литр в 2023 году      и 1,37 Евро за литр в 2030 г., а стоимость  электролизного водорода за 6,90 Евро в 2023 г. и  4,50 Евро за кг в 2030 г.
    Понятно, что возникает вопрос об удобстве и экономике эксплуатации водородного грузовика, а здесь пока неясны ценовые перспективы электролизного водорода. Вполне возможно, что около крупной ГЭС и при значительном потреблении водорода стоимость будет определяться амортизацией электролизеров и компрессоров сжатия водорода.
   Но давайте посмотрим, что уже в мире есть сейчас из водородной инфраструктуры. Во первых, это установки по выпуску водорода на основе природного газа (газификацию угля оставим пока в стороне, хотя вместо угля можно газифицировать и нефтяные остатки — гудрон, асфальт или нефтяной кокс. ) Главные потребители водорода сегодня  - это аммиачные установки, нефтеперерабатывающие заводы. Для первых водород сжимается до давления 300 атм, для вторых  до 65 или до 250 атм в зависимости от технологической схемы. В Европе и США имеются газопроводы  водорода для снабжения предприятий, поэтому в теории водородные газовые заправки, получая водород при давлении 30-40 атм, могут уменьшить количество ступеней сжатия при компрессии , снижая инвестиционную стоимость оборудования.
    Сегодня ориентировочная себестоимость водорода для крупной установки парового риформинга природного газа около доллара за кг, возможно, что для США и России процентов на 10-20 ниже, поскольку газ относительно дешев.
   Есть планы  интеграции электролизного водорода с существующими установками. В Германии компания Leuna разместит на своей площадке электролизеры для известного поставщика газов -  компании     Linde  общей мощностью 24 МВт, которые будут поставлять в   магистральную и  заводскую сеть водород, полученный из возобновляемой энергии, а также сжиженный газ будет распределяться по автозаправочным станциям.
https://www.greencarcongress.com/2021/01/20210114-linde.html
   Как это ни странно звучит, традиционные поставщики топлива сегодня могут производить водород для транспорта экономично и надежно, хотя это и уменьшает продажи жидких топлив. Вполне возможно, что идея поставки водорода под большим давлением для близлежащей к аммиачному заводу или НПЗ водородной заправки покажется вышеупомянутым предприятиям неинтересной. Но  существуют приемы, с помощью которых можно заинтересовать таких поставщиков. В США это мог бы быть аналог RIN , когда предприятие покупает сертификат, что энергия поставлена из возобновляемых источников, что способствует снижению выбросов углекислого газа. Водород, пусть  даже полученный из природного  газа c абсорбцией СО2 способствует снижению выбросов углекислого газа на  транспорте
   В работе авторы также рассматривали и менее мощные автомобили, которые могут использоваться как развозные авто или шасси для мусоровозов.
если у читателей будет интерес узнать подробнее, то приведу в отдельном посте. Также можете задавать вопросы по технологиям производства водорода.



источник - engineering_ruengineering_ru 
[1 ссылок 76 комментариев 3800 посещений]
читать полный текст со всеми комментариями
blog comments powered by Disqus

Добавить комментарий



Топы по Месяцам

Твиттер @t30p

Twitter апреля 14, 08:40
Путин, скорее всего, согласится. И потому окончательно проиграет.Политика - это игра в мяч. И тот, кто отдает мяч-и https://blog.t30p.ru/post.aspx?id=3d6269dd-ce3e-45a7-a433-be591b92f550

Twitter апреля 14, 08:22
RT @EchoMskRu: Рамзан Кадыров: Кто дал моральное право Навальному упоминать Священный Коран? https://echo.msk.ru/blog/rkadyrov_95/2821478-echo/

Twitter апреля 14, 08:20
Что не так с моей вакциной?!Каждое утро, когда я просыпаюсь, есть у меня пара минут радости и счастья - когда я про https://blog.t30p.ru/post.aspx?id=313376bc-801c-41d9-98f1-8208262487a1

Twitter апреля 14, 08:00
Есть дочь, но я хочу свободы. ПисьмоОчень долго не могла отвечать на письма. Вот не могла и всё.А тут как-то&hellip https://blog.t30p.ru/post.aspx?id=ef0087e8-19f3-46c7-b735-b74b7f00e5a2

Twitter апреля 14, 07:21
@soldier_moskva Поздравляю, в топе твиттера с 28 ретвитами и 103 ответами на 7е место http://www.t30p.ru/t https://twitter.com/soldier_moskva/status/1381903407296954369

Twitter апреля 14, 07:21
RT @soldier_moskva: Вопрос на засыпку. Кто угадает, что за устройство https://twitter.com/soldier_moskva/status/1381903407296954369/photo/1

Twitter апреля 14, 07:02
[2$] Какой женский возраст является самым привлекательным для мужчин? Ожидание VS Реальность https://ift.tt/3a4KL3N

Twitter апреля 14, 07:00
Обманет ли Байден Путина?Мой источник в Киеве сегодня скинул инфу о неком "плане Байдена" по Украине, который был о https://blog.t30p.ru/post.aspx?id=7a547866-069b-4efb-9b2c-a3b61e247f00

Twitter апреля 14, 06:02
[7$] Очередная яркая победа путинизма. https://ift.tt/3saGS3u

Twitter апреля 14, 06:02
[7$] Поговорили они по телефону... https://ift.tt/3wWVR4O

Twitter апреля 14, 06:00
Отлично же побуксировали[Видеовставка]https://vk.com/video-203674087_456239150Киев, Украина. источник - ru_chp[3 сс https://blog.t30p.ru/post.aspx?id=d512ab67-d7df-4b8a-9f57-023787775c64

Twitter апреля 14, 05:00
Проклятие рынка «Фуд Сити»?В Москве в фитнес-центре в ЖК «Алые паруса» застрелили 40-летнего Али Гейдар https://blog.t30p.ru/post.aspx?id=09ac181c-4f3e-429b-b31c-7e7805deaaaf

Twitter апреля 14, 04:59
@espritdlparesse Поздравляю, в топе твиттера с 628 ретвитами и 2 ответами на 2е место http://www.t30p.ru/t https://twitter.com/espritdlparesse/status/1381934097807855619

Twitter апреля 14, 04:59
RT @espritdlparesse: Извини, не могу ответить пока не пройду свои 13 км слушая один и тот же трек на повторе

Twitter апреля 14, 04:02
Это не шутка, это учебник для 1 класса https://ift.tt/3mHY5jI

Twitter апреля 14, 04:00
Заморили неродившегося ребенка, и что теперь делать?Яна, здравствуйте!Я ваша давняя читательница. А сейчас решила н https://blog.t30p.ru/post.aspx?id=164fa81f-c9d3-4b5f-9e6b-31ea55be68ef

Twitter апреля 14, 03:18
RT @USApoRusski: Мы, Министры иностранных дел стран G7 – 🇨🇦, 🇫🇷, 🇩🇪, 🇮🇹, 🇯🇵, 🇬🇧 и 🇺🇸, – а также Верховный представитель ЕС, глубоко обеспок…

Twitter апреля 14, 03:00
4 года Наличие собственных маленький праздников умеет украшать жизнь и вносить в неё своё разнообразие. У меня в во https://blog.t30p.ru/post.aspx?id=b182e1d4-648b-4842-97a1-4860dc2c21dc

Twitter апреля 14, 02:01
Нерукопожатный Путин https://ift.tt/3a90L4M

Twitter апреля 14, 02:00
Летают! Ну почему сразу "космонавты"? Шмели летают. И бабочки[Видео[more]Шмели летают очень смешно. Подлетит к цвет https://blog.t30p.ru/post.aspx?id=6736a547-3ae2-4f15-8e44-49601456c099

follow me