Редактор Geektimes
12,0
рейтинг
15 декабря 2014 в 18:00

Toyota начала продажи автомобиля с водородным двигателем

image

Сегодня в Японии начались продажи автомобиля Toyota Mirai («будущее» яп.) — первого в мире серийного автомобиля с водородным двигателем. Цена новинки составляет 7 236 000 иен (примерно $61 100), при этом правительство Японии субсидирует покупку на 2.02 млн иен (немногим более $17 000). Согласно планам компании продажи должны были начаться весной 2015 года, однако, поскольку число предварительных заказов превысило ожидание, было принято решение о переносе даты на ранний срок.

Mirai — это четырёхдверный седан, двигателем которого является электромотор с мощностью в 151 л. с., получающий энергию от конвертера, исходным веществом которого является водород, хранящийся в двух баках из углеродного волокна под давлением в 70 МПа. Требуемый для химической реакции кислород поступает прямо из радиатора автомобиля во время его движения. Одной заправки хватит на пробег в 480 км, а сама заправка 5 килограммами (170 литров) водорода длится около 3 минут. Максимальная скорость Mirai составляет 111 миль в час (около 180 км/ч), при этом для разгона до 100 км/ч потребуется 9 секунд.

image

Под капотом у Mirai

В Европе автомобиль официально презентуют на автосалоне в Женеве, а в Америке продажи начнутся в конце следующего года по цене в $57 500 (что сравнимо с детищем Илона Маска — электрокарами Tesla) только в Калифорнии и только в количестве 200 экземпляров — на данный момент водородные заправочные станции на территории США отсутствуют, и Toyota совместно с Air Liquide планирует их построить в количестве 12 штук к началу продаж — цена одной станции составляет $7.2 млн. Как ожидается, конечная цена на авто с учётом всех скидок и государственных субсидий может составить $45 000.

image

Внутри у Mirai

Помимо своего прямого предназначения, силовая установка автомобиля может служить еще и своеобразной домашней электростанцией для дома: инженеры утверждают, что при помощи разработанной ими системы отбора мощности (Power take off System) средний японский дом может питаться вырабатываемой электроэнергией в течение 5 дней. Интересно отметить, то мысль об этом нестандартном использовании автомобиля возникла из-за значительных рисков катастроф в Японии, когда из-за цунами целые города остаются без электричества.

image

Независимо от того, есть ли причины волноваться Илону Маску, ТАСС, ссылаясь на бывшего министра Саудовской Аравии Ахмеда Заки Ямани, отмечает, что «эпоха нефти подходит к концу»:

В результате распространения альтернативных источников спрос на нефть будет сокращаться. В сфере генерации электроэнергии ее уже замещают атомные и ветряные установки. Для транспорта нефть все еще нужна, однако спрос и там падает из-за растущего распространения гибридных и электрических машин. Нефтяная эра окончательно закончится, если удастся практически внедрить водородное топливо и дешево его производить".

говорит эксперт.
Евгений @jeston
карма
118,0
рейтинг 12,0
Редактор Geektimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (72)

  • +2
    На сколько дороже получается водородное топливо и в чем профит от его использования за исключением выбросов? И да, что-то не так с дизайном современных машин.
    • +1
      Водородное топливо более актуально сейчас сравнивать с аккумуляторными батареями. Преимущества — скорость заправки и больше дальность поездки при меньшем весе, недостаток — электричество в принципе доступнее сейчас, чем водород.

      Насчет дизайна — мне эта машина напомнила BMW i8, хотя полно отличий и класс разный, но что-то и вправду не так.
      • +4
        Чистый вес сжиженного водорода меньше, но если брать в расчет разницу в весе ДВС и электромотора, плюс баков (которые явно отдельная песня — водород под высоким давлением это по-круче бензина), то не уверен, какое авто в итоге выйдет легче.

        Доступность электричества — инфраструктурный вопрос. С одной стороны доступнее, но если пойдет речь о переводе всего парка автомобилей на электричество — то придется делать огромные вложения в создание соответствующей сети заправок, развитие сетей, строить электростанции. Плюс переориентировать значительный пласт промышленности, обслуживающий сейчас углеводородную энергетику и производство ДВС и т.п.

        С водородом — придется меньше переделывать промышленность, не нужно кардинально менять производство электроэнергии. По крайней мере не глобально, если удастся построить отдельные центры производства водорода электролизом. В этом случае во многом существующую инфраструктуру можно будет модернизировать, а не строить с нуля.

        Но само по себе использование водорода энергетически дороже, чем использование электричества. Т.к. если мы будем добывать «халявный водород из воды» — то с помощью электролиза, с потерями из-за неидеального КПД — жечь водород дороже, чем использовать электричество напрямую.
        Дешевле получать водород из метана, но в этом случае уж проще сразу жечь метан.

        Я бы сделал ставку на электромоторы. У них единственный существенный минус — это большой вес и объем батарей.
        У водородных систем — минусов/сложностей больше. С другой стороны, в отличии от электромоторов — ДВС на водороде это возможность оттянуть переход с ДВС на бензине (со всеми вытекающими расходами на создание новой инфраструктуры).
        • +7
          Тут не ДВС на водороде, а топливный элемент + электромотор. И водород не сжиженный, а под давлением.
        • +4
          У получения водорода электролизом есть большой плюс. Его легко начать и легко выключить. Аккумулятор энергии, причём неплохо масштабируемый.
          Смотрите,
          — фотовольтаика и солнечные батареи и ветроэнергетика — работают когда хотят.
          — атомные станции — работают только на 100% мощности.
          — ТЭС могут регулировать мощность, но всё равно оптимальный КПД там на одном режиме (а иногда тепло нужно, а электричество — нет, тоже потери)
          — вот ГЭС да, эти могут эффективно работать и на малых и на больших нагрузках (хотя см. Саяно-Шушенскую ГЭС)

          Водородные электролизёры могут работать в период избытка электричества. Причём если у нас много ячеек, то можно их включать/выключать в нужных количествах.
          Таким образом запасаем водород, продаём его автомобилям.
          Или вообще используем водородный цикл вместо аккумуляторов. Солнечные батареи/ветряк -> электричество -> водород -> топливный элемент -> электричество. Не надо свинцовых или литиевых батарей. Бак для водорода можно закопать рядом с домом.
          • 0
            Маленькая занудная поправка — ТЭС выдают только электроэнергию, это ТЭЦ может еще и тепло.
          • 0
            — атомные станции — работают только на 100% мощности.
            кто вам такое сказал? это совершенно не так
            • 0
              Скажем так, гонять их на менее 100% мощности невыгодно (КИУМ стремятся повышать), также затруднен маневр мощностью, ядерный реактор разгоняется и приглушается медленно. Остальное оборудование АЭС тоже нельзя быстро запустить или остановить.
              • 0
                реактор как таковой, глушится и разгоняется не очень медленно, вопрос в инерционности турбин генераторов
                вот они да, выбег у них такой, что после снятия пара и нагрузки они легко могут крутится ещё сутки
                на днях же писали, тут емнип, про аварию на электросетях когда АЭС ВНЕЗАПНО была отключена от нагрузки и её турбины начали разгон — там всё быстро отключили
                • +1
                  Иодная яма — одно из проявлений так называемого «отравления» ядерного реактора, которое является одной из главных сложностей, делающих проблематичной работу АЭС в режиме постоянно меняющейся выходной мощности.
          • 0
            Согласен, как энергоноситель — перспективы есть.

            Мне видится ещё такое применение: получение водорода от электричества, полученного с приливных электро станций. На сколько я знаю, приливные ЭС ещё не строят потому что:
            а) Дорого
            б) Некуда утилизировать объемы энергии, которые будут вырабатываться

            Дорогие они потому что стройка очень капитальная (с большими объемами чем ГЭС), при этом электричества будут вырабатывать очень много. На столько, что объемы превышают необходимость даже энергоемких производств. А существующие технологии электросетей — имеют ограничения по протяженности. Нереально от одной станции запитать относительно большую площадь/удаленных потребителей.
            Плюс — попробуй ещё найди такое место, где были бы хорошие условия для постройки и в то же время потребители.

            Ну а с водородом, эти проблемы можно решить. Пускать энергию на получение водорода (благо вода — рядом), а водород уже запасать/транспортировать.
          • +1
            Насчет водородного цикла вспомнил еще один момент. В Германии проверяли его экономические характеристики, пока выходит не очень из-за необходимости доставки того же самого водорода от производства до потребителя. Нужна чуть выше цена электроэнергии.
        • +1
          Основной современный способ получения водорода — химический. Реакция угля или метана с водой при высокой температуре.
  • +4
    А как дела обстоят с безопасностью? Или машина с водородом не опаснее современных ГБО установок?
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • +4
        ДВС нет, но есть бочки с водородом. Водород легко воспламеняется и очень взрывоопасен.
        • 0
          Обычно для решения этого вопроса предлагают известный эффект связывания молекулярного водорода с титаном.

          Но вообще вопрос надуман — столько машин с газобаллонным оборудованием ездят и взрываются редко, по-моему только во время заправки.
          • 0
            Водород субстанция более опасная, утекает легко
        • +1
          Можно предположить, что там позаботились о герметичных бочках.
          Обмазали смолой и все такое :)
          Риск больше при заправке, её в статье не освятили.
          • +10
            не освятили

            Ну так для этого представителя церкви нужно приглашать :).
          • +4
            Это вы верно подметили. Освященные бочки намного безопаснее неосвященных.
    • 0
      Интересно, как они продумали сценарии с повреждением бака. При смеси с воздухом в определенной пропорции водород взрывоопасен.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • +3
        Самое неприятное в водороде, что эта «пропорция» очень растяжимая. Взрывоопасны смеси с кислородом в диапазоне от 4% до 96%.
      • 0
        Водород легкий, в случае утечки он быстро поднимается наверх, где уже опасности не представляет. Опасно скопление водорода в закрытом объеме (например, в салоне автомобиля или в реакторном зале АЭС), где от подъема его сдерживает крыша, и возможен объемный взрыв. Возможным решением было бы размещение баллонов с водородом на крыше автомобиля. Ну, как в маршрутках или скорых, в пространстве над окнами, чтобы аэродинамику не портить.
    • +1
      Да, интересно. Когда-то давно на краштестах машины на водороде превращались в яркие столбы пламени.
    • 0
      Если серийно начали выпускать авто с водородными баками — то наверняка достигли приемлемый уровень безопасности.
      Другой вопрос — сколько эта безопасность стоит?

      Т.е. на сколько сложные инженерные решения она требует, читай — затраты на производство комплектующих, на транспортировку, хранение, перекачку.
      Например водородовоз — наверняка будет дороже и сложнее бензовоза (как бы не в разы). При этом перевозя меньший объем, чем бензовоз. Со сложной системой клапанов — тупо как бензин, насосом/самотеком не перекачаешь.

      Баки автомобилей — тоже будут существенно дороже и сложнее. При этом либо меньше — для увеличения прочности/размещения в менее деформируемых при аварии местах. Либо более толстостенные (чтобы не разрушиться при аварии).

      В общем тут такой цивилизационный выбор. Можно заплатить за безопасность ухудшением характеристик (сделать баки поменьше, стенки потолще — заплатив эффективностью и запасом хода). Можно заплатить за эффективность человеческими жизнями (как бы цинично не звучало) = большей смертностью при авариях.
      Но в целом, в нынешних условиях, по существующим стандартам — наверняка уровень безопасности поставили в приоритете.
  • 0
    Зря они так, водород же сдувает с Земли солнечным ветром.
    • +1
      За миллиард лет до водородного кризиса.
    • 0
      Сдувает только из верхних слоев атмосферы. А попадает он туда в виде водяных паров, а вода на этих высотах, в свою очередь, разлагается космической радиацией. Так что все равно улетит водород.
  • 0
    Нужно давно избавиться от ДВС — этого пережитка ХХ века
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • +1
      Дело не в смене технологий.
      Как обычно, дело в окупаемости инвестиций в нефть.
      Можно сказать, что Илон Маск растряс болото.
      • +1
        Нашумел, но разработки по электрокарам велись и до него и параллельно. Думаю, Тойота начала проектировать эту машину задолго до появления Теслы.

        И вообще они одни из пионеров по уменьшению потребления нефти. Именно они придумали Приус (который растряс все гораздо сильнее любых Тесл за счет объема продаж) и вообще начали массовое производство гибридов. Чем подтянули и остальных. Теперь вот еще одну технологию запустили. И что-то подсказывает что продаваться они будет намного-намного лучше Теслы.
        • 0
          Конечно разработки велись.
          Даже больше того, general motors начала выпуск электрокаров аж в 1997 году.
          «В 2003 году программа была закрыта. Электромобили изъяты у пользователей и уничтожены. В музеях осталось два экземпляра.»
          Цитата из википедии.
          В том-то и дело, сейчас не технологии правят миром, а те, кто платит за их выход в мир.
          И на каждую новую, прорывную технологию находятся те, кто вот только вчера вложил деньги в старую технологию, ожидая отбить их через пять лет.
          За примерами далеко ходить не надо, первые ласточки 3g был запущены в 1998 году.
          Выход на рынок мемристоров постоянно откладывают с 2012 года.

          Такие, как Илон Маск путают планы других игроков по максимальному выжиманию соков из старой технологии.
          Поэтому, можно сказать, что Илон Маск растряс болото.
          Нам во благо, кому-то во зло.
          • 0
            Ну пока электромобили по объему продаж и по к-ву моделей сильно уступают гибридам. И именно гибриды принесли на массовый рынок электродвигатели.

            А Тесла массовый производителей сейчас никак не теснит. Мало того, что ее продажи ничтожны на общем фоне (ну кроме Норвегии, пожалуй), так она еще и никак не конкурирует с моделями этих самых производетелей.

            Так, что основные производители продолжат выжимать соки из ДВС технологий и потихоньку вести разработки электрокаров до тех пор, пока их не выйдет выпустить на массовый рынок. Тесла — игрушка для гиков, массовые электрокары тоже имеют несколько серьезных проблем. Потому, большие концерны и не выплевывают на рынки свои наработки. То, что прощается Тесле, их клиенты точно не оценят.
    • 0
      Когда придумают что-то существенно лучшее по требуемым характеристикам — то обязательно избавятся. Вон избавились же от кинескопов в мониторах и телевизорах. Менее чем за 5 лет прошел весь процесс.
      • 0
        по характеристикам современные технологии не везде лучше или эквивалентны кинескопам. В своей нише у каждой технологии свои преимущества.
        • 0
          Разумеется. У кинескопов тоже есть преимущества. По некоторым параметрам жидкокристаллические дисплеи их не превзошли. Мне известна одна область применения, где годятся только мониторы с кинескопами. Очень жаль, что они больше не выпускаются.

          Я просто к тому это сказал, что если новая технология (будь то аккумуляторы, топливные элементы или что-то еще) настолько превзойдет ДВС в комплексе характеристик (в том числе цене), как в свое время ЖКИ-мониторы превзошли мониторы с кинескопами — то переход на новую технологию пройдет быстро, прецеденты есть.
    • 0
      Я за электро-моторы. Но против «давайте избавимся потому что старое».

      Паровому двигателю — куда как больше лет, чем ДВС. Тем не менее атомные электростанции, это все те же электрогенераторы на паровом двигателе (только нагрев не сжиганием угля, а ядерной реакцией).

      В этом плане ДВС — почти по всем параметрам проигрывает электромотору. Кроме одного — энергоносителя.
      Бензин (и другие углеводородные топлива):
      а) Энергоемкий
      б) Удобно транспортируемый
      в) Был легкодоступен и дешев (нынешний пик добычи — причина необходимости замены)

      Для электромотора, однако, до сих пор не придумали аналогичной по энергоемкости замены, увы. Хочется верить что скоро придумают/уже придумали.
      • 0
        Электромотор менять пока рано, их даже толком в авто ставить не начали. надо вопрос с питанием решить, а не мотором.

        Если такой крутой бензин, так пусть будет генератор, питающий электромотор;)
        • 0
          Если такой крутой бензин, так пусть будет генератор, питающий электромотор;)
          вы не поверите, но именно так работает тепловоз
          и именно так хотели сделать ёмобиль…
          • 0
            Я поверю. Так и Шевроле Вольт работает. Непонятно, почему остальные таких моделей не делают.
  • +2
    Только не пишите, пожалуйста, такие фразы «первого в мире серийного автомобиля с водородным двигателем». Это ложь. Даже в википедии говорится о серийных машинах на водородных двигателях.
    • +1
      Тут двигатель электрический. В том и фокус. Научились делать компактный и, видимо, не очень дорогой преобразователь «водород в электричество».
  • –1
    Какой же он уродец. Ну почему, почему машину без бензинового двигателя надо делать страшной, как душа бывшей?
    Вот вроде бы Тесла была хороша, но снова эпический провал — отвратительный салон и сиденья как в электричке.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        Комментарий и был про тойоту. В том числе и кусок про сидения/салон.
        • 0
          Нет, кусок про салон был про Теслу. Посмотрите на задний диван Теслы и сравните с ее одноклассниками — Мерседесом Е-класса и БМВ-пятеркой. А можно вспомнить, что за стоимость топовой Теслы в США можно купить базовый S-класс и сравнить Теслу с ним. Салон Теслы хуже, чем был в моей первой подержаной машине за 200 тысяч рублей.
          • 0
            Дизайн у Теслы на американский рынок ориентирован. Собственно это ее основной рынок. Но в целом, при наличии денег/времени/желания салон можно очень хорошо отделать уже самому. Плюс тюнинг-ателье уже подтянулись.
            • +1
              Владельцы машин этой ценовой категории не очень похожи на владельцев девяток, которые все тюнингуют, обвешивают салон чехлами, а ржавчину наклейками закрывают.

              Понимаете, когда я покупаю дорогую машину, я хочу сесть и уехать катать девочек, а не перетягивать салон, искать другие кресла, искать нормальную переднюю панель и так далее. Отсюда вывод — салон Теслы нормально смотрелся бы в машине за 20000 $, но за 60-100 тысяч — убожество нереальное.

              mikhanoid — на фотографиях машина с левым рулем.
      • +2
        Они же на японский рынок делают машину. У японцев несколько другое эстетическое восприятие.
      • 0
        Не понимаю, что мешало Тесле оставить удобную панель между сиденьями вместо висящих подскаканников и ямы между ними. Если не знали что там разместить, можно было бы хотя бы тачпад, чтобы не лазить на ходу к сенсорному экрану.
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          • 0
            Подтаканники практически во всех машинах такого класса есть. Только у сопоставимых по цене и классу они не висят подобным образом.
    • +1
      Первый приус тоже был уродцем. Думаю по соображениям аэродинамики прежде всего. Да и выделяться машина должна хоть как-то, а не быть очередной безликой мыльницей.
    • +1
      Сделано специально — чтобы выделяться в потоке. Это такой способ рекламы новых технологий.
  • +1
    Как это первого? Honda FCX clarity серийный вполне аж с 2008 года. Другое дело что он продавался только в лизинг.

    И нефть это не только и не столько топливо, это еще и всякая химия, пластики и тп.
    • 0
      А почему про Honda FCX Clarity толком ничего слышно не было (да и про другие аналоги), а про Toyota Mirai все интернеты прожужжали уже? Так много принципиальных отличий? Или то, что они вместе со своей машиной запускают компанию по установке систем заправок с водородом?

      *Это я не к вам прикапываюсь, это я задаю вопросы местной публике, просто интересно.
      **Посмотрел описание и ролики на Honda FCX Clarity, прилично выглядит.
  • 0
    Вышеупомянутая Хонда имела серьёзные проблемы с топливными элементами: они занимали полмашины, дико грелись, обладали слабенькой производительностью, и нехило стоили.

    Тут со стоимостью та же история, а вот как с остальными параметрами обстоит дело, интересно.
  • 0
    Альтернативы и конкуренция это в данном случае хорошо (батареи vs водород vs ДВС). Конечно в долгосрочной перспективе останется кто-то один, но противостояние должно способствовать улучшению характеристик.
    • 0
      Возможен гибрид — суперконденсатор для быстрого разгона и рекуперации и топливный элемент для движения по трассе.
      • 0
        Не обязательно «быстрого», можно просто для разгона. Получается экономичнее расход топлива.
        • +1
          Чисто теоретически «быстрый» разгон ничем не хуже медленного. Если конечная скорость одинакова — то одинакова и кинетическая энергия, E=m*v^2/2. Неэкономный расход топлива при быстром разгоне связан с особенностями работы ДВС, коробки передач, а также тем, что на практике за быстрым разгоном обычно следует торможение без рекуперации. При наличии эффективной рекуперации эта проблема тоже снимается.
          • 0
            Быстрый разгон же вроде менее экономичен из-за того, что сопротивление воздуха идет как квадрат от скорости, так что теоретически он как раз менее экономичен. На практике скорее всего будет все равно в пределах погрешности.
            Это причем независимо от того, какой источник энергии используется, хоть ДВС, хоть топливная ячейка, хоть батарея.
            • +1
              При чем тут квадрат от скорости, если конечная скорость одинаковая?
              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                • 0
                  Вам для какой машины, для абстрактной в вакууме или для реальной?

                  Если для абстрактной — то можете и сами посчитать, задав зависимость скорости от времени и силы сопротивления от скорости. Нужно всего лишь взять интеграл от силы сопротивления на интервале движения автомобиля. Значение интеграла будет равно сумме потерь.

                  Можно ожидать, что тот, кто медленно разгонялся, будет иметь меньшее значение интеграла потерь за счет меньшего значения среднеквадратичной скорости на всем пути. Однако, если «спортсмен» доехал бы за то же время до финиша, как и тот, кто медленно разгонялся — то еще неизвестно, кто доехал бы экономнее. Интеграл надо считать и сравнивать. А еще можно методами теории оптимального управления вычислить зависимость скорости от времени для наименьшего расхода топлива при условии заданного времени достижения финиша и ограничении на максимальное ускорение.
                • 0
                  Если речь об электрокаре, то расход будет примерно одинаковым (при условии, что двигатель не выйдет за пределы эффективного диапазона работы. Но диапазон этот достаточно широк).

                  У ДВС расход при интенсивном разгоне будет существенно больше, чем при плавном разгоне на малых оборотах.
              • 0
                думал об одном, писал другое. Имел ввиду ускорение.
                • 0
                  Ну а сопротивление все же зависит от скорости, а не ускорения.
      • 0
        ё-мобиль? :)

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.