Trucks
Trucks
Найвідоміший спосіб використання водню в транспортному засобі – використання паливних елементів. Ця технологія з'явилася ще в 1800-х роках, але лише в 1932 році перший паливний елемент знайшов місце у практичному застосуванні. З 1960-х років паливні елементи використовуються для живлення космічних кораблів.
Окрім паливних елементів, існує також можливість використовувати водень безпосередньо у двигуні внутрішнього згоряння. Залежно від вартості та доступності водню з відновлюваних джерел, двигуни внутрішнього згоряння можуть запропонувати конкурентоспроможну сукупну вартість володіння та можуть стати доповненням до інших технологій.
Потенціал водню зростає, оскільки існує глобальний поштовх до декарбонізації транспортної галузі. Це разом із падінням вартості відновлюваних джерел енергії та більш детальними стратегіями урядів у всьому світі щодо продовження розвитку технології.
Електричні вантажівки на водневих паливних елементах, що випускають лише водяну пару, стануть важливою частиною асортименту продуктів Volvo Trucks з нульовим викидом вихлопних газів. Протягом 2023 року вони проходили тест-драйв на дорогах загального користування.
Водень (H2) — це хімічний елемент, який можна використовувати для зберігання та доставки енергії. Існує багато способів виробництва водню, і для його отримання потрібне первинне джерело енергії. Найпоширенішим способом виробництва водню сьогодні є отримання його з природного газу за допомогою парової конверсії метану (SMR). Під час цього процесу виділяється вуглекислий газ (CO2), якщо тільки не застосовується технологія вловлювання та використання вуглецю (CCU), яка запобігає потраплянню надлишкового CO2 в атмосферу.
Найбільш широко обговорюваною альтернативою SMR і провідним шляхом досягнення вуглецево-нейтрального виробництва водню є виробництво водню шляхом електролізу води з використанням відновлюваних джерел енергії, таких як сонячна, вітер, вода тощо. Наразі це основний шлях для створення водневої економіки з максимальною вигодою для клімату.
Вантажівка на паливних елементах – це електрична вантажівка (FCEV), яка генерує електроенергію з паливних елементів. Вони працюють на водні, який заправляється та зберігається в баках вантажівки. У паливному елементі водень і кисень поєднуються за допомогою електрохімічної реакції для виробництва електроенергії, тепла та води.
На противагу цьому, акумуляторна електровантажівка (BEV) отримує енергію від акумуляторів, які заряджаються через зовнішнє джерело електроенергії. Вантажівка на паливних елементах також має акумулятор, який може забезпечити додаткову енергію, коли це необхідно, а також використовуватися для регенерації, однак цей акумулятор набагато менший порівняно з акумулятором у BEV. Очікується, що зі зростанням своєї доступності водневі вантажівки зможуть утримувати більше енергії і забезпечувати більший запас ходу, ніж BEV.
Вантажівка з водневим двигуном має такий самий бак для водню, як і вантажівка на паливних елементах. Різниця полягає в тому, що потужність забезпечує двигун внутрішнього згоряння, який було модифіковано для спалювання водню замість дизельного палива.
Вантажівка з двигуном внутрішнього згоряння може мати нульові викиди CO2 при роботі на відновлюваному пальному. У вихлопі буде деяка кількість оксиду азоту (NOx) і частинок у межах чинного законодавства щодо викидів (наприклад, Євро VI, Євро VII, EPA 27).
Вантажівка на водневих паливних елементах є електричною і безшумною, не створює жодних викидів, окрім води, тоді як вантажівка з водневим двигуном внутрішнього згоряння, наприклад, краще підходить для спекотного клімату або для сценаріїв, у яких потрібна більша потужність протягом тривалого періоду часу.
Що стосується доступності, електричні вантажівки з акумуляторами вже пропонуються в широкому модельному ряді і можуть підтримувати декарбонізацію вже сьогодні. Водневі вантажівки вже розробляють, але вони не будуть готові до масового виробництва до кінця цього десятиліття.
З безперервним розвитком дальності та акумуляторів, а також зростаючою інфраструктурою зарядних пристроїв основну частину вантажних перевезень у Європі сьогодні можна здійснювати за допомогою акумуляторних електричних вантажівок.
«Щоб досягти нульових викидів CO2, нам потрібен спільний внесок вантажних автомобілів з акумуляторами, електровантажівок на паливних елементах та вантажівок з двигунами внутрішнього згоряння, що працюють на відновлюваних видах пального. Наша мета — підтримувати клієнтів, щоб вони відчували, що ми проходимо шлях декарбонізації разом і в найкращий спосіб. Клієнти можуть обирати вантажівки з урахуванням сфери застосування, доступної інфраструктури та ціни на енергоносії. Декарбонізація не може чекати, і ми наполегливо рекомендуємо нашим клієнтам почати вже сьогодні, придбавши електричну або біогазову вантажівку», – говорить Даніель Берґстранд, менеджер Volvo Trucks з продукції H2-ICE та паливних елементів.
Для Volvo Trucks пілотне тестування електричних вантажівок на водневих паливних елементах почнеться через кілька років, а комерціалізація запланована на кінець цього десятиліття.
Тим часом, для перевізників, які хочуть мати транспортні засоби з нульовим рівнем викидів вихлопних газів, це можливо вже сьогодні, оскільки існують електричні моделі вантажівок з акумуляторами, а також вантажівки, які працюють на поновлюваних видах пального, таких як біогаз.
Згідно з довгостроковою метою Volvo Trucks, загальна вартість володіння (TCO) протягом життєвого циклу вантажівки, включно з ціною придбання та експлуатаційними витратами, має бути рівною або нижчою порівняно з дизельною альтернативою.
Транспортні засоби, що працюють на водні, можуть мати дуже низький вуглецевий слід, якщо водень виробляється з відновлюваних джерел. Вони можуть запропонувати високоенергійну альтернативу викопному пальному з низьким рівнем викидів. Однак стійкість залежить від усього життєвого циклу водневого палива та вантажівки, включно з виробництвом, експлуатацією та утилізацією.
Вантажівки на водневих паливних елементах є більш енергоефективними в експлуатації, ніж традиційні вантажівки з двигуном внутрішнього згорання, але не такі енергоефективні, як електричні вантажівки.
Однією з переваг використання водню є те, що пальне можна виробляти за наявності надлишку відновлюваної енергії (енергія вітру, сонця). Тоді водень зберігається та потенційно використовується, коли виробництво відновлюваної енергії є більш обмеженим.
Безпечне використання водню означає запобігання ситуаціям, коли витік у поєднанні з причиною займання може призвести до загоряння. Водень нетоксичний і швидко розчиняється при викиді в повітря.
Проте він, як і інші види пального, вимагає знань про безпечне використання. Виявлення витоків і відповідна вентиляція під час експлуатації вантажівки або при паркуванні в приміщенні є важливими факторами безпеки. Тестування водневих систем показує, що водень можна виробляти, зберігати та розподіляти безпечно.
«Водневі вантажівки — це захоплююча розробка на шляху до нашої мети — автотранспортної галузі, вільної від викопного пального. Але це не буде найкращим рішенням для всіх вантажівок і транспортних сегментів. Обговорення з вашим місцевим дилером може стати першим кроком до того, щоб дізнатися, який варіант є найкращим для вас, і вже існують перевірені рішення для досягнення нульового рівня викидів CO2», – говорить Даніель Берґстранд, менеджер Volvo Trucks із продукції H2-ICE та паливних елементів.
Тут ви можете ознайомитися з більш детальною інформацією про водень або отримати останні новини та оновлення.
