Originally posted by
zilm at Почему мы никогда не будем ездить на водородных автомобилях
Недавно Toyota объявила о том, что передаёт все свои патенты, связанные с автомобилями на топливных элементах в публичное пространство, и теперь они доступны для использования совершенно бесплатно. Новость умиляет тем, что патентов набралось аж 5 680 штук, задумайтесь только, как старались корпоративные юристы, патентуя всё вплоть до округлостей на кнопках. Но дело не только в этом, ведь в прошлом году именно Tesla стала первой, кто в мире патентных троллей и бесконечных судов открыл свои патенты. К слову, их у компании, выпускающей самый известный электромобиль, было меньше трёх сотен.

Toyota Mirai - первый в мире автомобиль на водородных топливных
элементах, который можно будет купить, а не взять в лизинг.
Но я хочу поговорить не столько об этом событии, сколько о том, почему даже появление первого автомобиля на топливных элементах, который можно купить, ничего не меняет для водородных автомобилей, и почему эта ветвь развития является абсолютно тупиковый. Илон Маск, CEO Tesla Motors, называет топливные элементы (fuel cells) "fool cells" (элементы одурачивания), аккумуляторные эксперты сходятся в том, что все в индустрии знают, что топливные элементы это ерунда, просто не все признают это, я же сосредоточусь на фактах.

Из-за падения цен на нефть стоимость галлона (3.76 литра) бензина в США упала
до $2, но даже во время дорогой нефти цена не поднималась выше $4.
1. Водород дорог.
Это просто факт. Сейчас рыночная цена на газ - $8.96 за эквивалент галлона бензина, 0.997 кг (данные за октябрь 2014 г.). Бак Toyota Mirai вмещает 5 кг водорода. Таким образом, одна заправка обошлась бы вам в $45 и её хватило на 480 км по методике тестирования EPA (данные ещё не проверены EPA, но вряд ли эта цифра окажется больше), что выливается в $9.38 за 100 км. Для сравнения, Toyota Prius проедет те же 100 км, потратив $2.76, а Tesla Model S - $2.99, если использовать ту же методику EPA и текущие средние американские цены.

К 2017 году Toyota планирует довести годовой выпуск Mirai до 2 100 штук.
Хотя существует множество оценок, предполагающих, что при больших объемах производства стоимость водорода снизится до $3 за кг (и приблизится к текущей цене на бензин), даже сама Toyota менее оптимистична в своих прогнозах: стоимость бака для Mirai снизится до $30 в будущем. Сейчас в США производится 7.31 миллионов кг ворода в день, в год около 2 600 миллионов килограмм. При среднегодовом пробеге около 21 500 км, его бы хватило для 12 миллионов автомобилей, то есть даже если бы водородных автомобилей в США продавали 10% от всех новых авто в течении 10 лет, производство лишь удвоилось, что не дало бы такого радикального снижения цены.

Предприятие по паровой конверсии природного газа в водород.
2. Производство водорода "грязнее" электрогенерации
Сейчас 95% водорода производится из углеводородов с помощью реакции паровой конверсии или частичного окисления. Остаётся от природного газа или углеводородов CO2, тот самый с которым все страны дружно борятся развитием альтернативной энергетики и альтернативных автомобилей. Если вспомнить, что в Европе и Азии, в отличие от США, нет своего природного газа, для того чтобы из него делать водород, то всё становится ещё печальней. Сейчас использование водорода ставит в прямую зависимость от цены на газ, что не сильно отличается от нефтяной зависимости, электричество же генерируется из десятка различных источников. Теоретически, водород можно получать электролизом, но сейчас такой газ для США будет в 3 раза дороже получаемого из метана. Более того, так как получение электричества не экологически чистый процесс, а конверсия электричества в водород, затем обратно из водорода в электричество в топливных элементах имеет низкий суммарный КПД, выбросы будут значительно выше, чем для электромобилей.

Реакция паровой конверсии метана: в качестве
побочного продукта выделяется пресловутый CO2
Для получения одного килограмма водорода требует 52.5 кВтч на электролизере с 75% эффективностью. Таким образом, Toyota Mirai, используя водород, полученный с помощью электролиза будет тратить 54,69 кВтч на 100 км. Даже огромная, более чем 2-х тонная Model S потребляет 23.75 кВтч на 100 км, а Mirai заметно меньше и не может похвастаться разгоном до сотни за 4 секунды. Добавьте к этому транспортировку водорода, компрессию, строительство электролизеров, строительство водородных заправок и станет понятно, что даже теоретически это не путь по уменьшению вредных выбросов в атмосферу.

Водородная заправочная станция стоит $2 млн. и
способна заправить лишь 30 автомобилей за сутки.
3. Водородная инфраструктура очень дорога и не развита.
Одна водородная заправочная станция обходится в $2 миллиона. Калифорния уже потратила $100 миллионов на водородные заправочные станции. Высокую цену станции подтверждают и европейские источники, например только господдержка на одну станцию в Великобритании составляет £1 млн. Вы думаете, зато такая станция может обслужить сотни машин? Нет, станции рассчитаны на заправку максимум 30 автомобилей в день. С одной стороны больше и не надо, откуда там взяться хотя бы двум, но с другой стороны суперзарядка Tesla Motors на 6-12 стоек обходится компании в $100k - $150k, а более продвинутая версия с солнечными батареями на крыше и аккумуляторами на 500кВтч для сохранения солнечной энергии в "целых" $300k. Надо ли добавлять, что такая станция в действительности может обслужить больше сотни машин в день.

Всего за год без какой-то государственной помощи Tesla Motors сделала
возможными дальние поездки на Model S по Западной Европе.
Сейчас в США 13 водородных заправочных станций. В 2015 году планируют открыть ещё пару десятков. Я думаю, не ошибусь, если скажу, что эти планы следуют за водородными автомобилями на протяжении последних 10 лет. Правда, одна лишь компания Tesla Motors, используя часть прибыли от продажи своих электромобилей без государственных грантов, за один месяц, декабрь 2014 года открыла 54 своих суперзарядки, 12 из них в США, каждая на 6-8 зарядочных стоек. За год в Европе открыто более 120 суперзарядок, такое же количество водородных станций обошлось бы в четверть миллиарда долларов.

Водородный Hyundai Tucson стоит $144 400, и даже такая высокая
цена не означает, что он не субсидируется производителем.
4. Водородные автомобили дороги.
Хотя Toyota Mirai будет продаваться на американском рынке за $62 000, большинство экспертов сходится во мнении, что эта цена субсидирована производителем (1, 2) Точных цифр от самой Тойоты нет, косвенно же это подтверждается высказыванием главы R&D компании о том, что автомобили на топливных элементах смогуть быть конкурентными по цене с электромобилями к 2030 году и стоимостью топливных элементов. Субсидирование производителем подтверждает и цена в $144 400 Hyundai Tucson на топливных элементах, продающийся в Южной Коррее. Но даже после такой большой субсидии со стороны производителя, покупатели не торопятся покупать автомобили на топливных ячейках.

Баки из углепластика со сжатым под давлением 680 атмосфер
водородом располагаются под днищем Toyota Mirai.
5. Нет ни одного преимущества водородных автомобилей перед электромобилями.
Большую часть недостатков я уже перечислил. Оставлю за бортом безопасность: хотя я бы побоялся ездить на двух баллонах с водородом под днищем, производитель утверждает, что это безопасно, так давайте поверим ему. Попробуем найти хоть какие-то преимущества автомобилей на водороде перед электромобилями. Запас хода? У Toyota Mirai - 480 км, у Tesla Model S - 424 км, Tesla Roadster после обновления в следующем году сможет проехать почти 640 км, все цифры по одной и той же методике тестирования EPA, "яблоки с яблоками", что называется. А есть же ещё и плагин-гибриды, которые дают симбиоз экономичности электромобилей с возможностью движения на обычном топливе на дальние расстояния. В общем, запас хода после появление Tesla уже не аргумент.

Tesla Model S P85D разгоняется от 0 до 100 км/ч за 3.3 секунды, в то время как
водородные автомобили довольствуются лишь динамикой самых слабых "дизелей".
Динамика? Разгон Toyota Mirai (от $62 000 в США) около 10 секунд до сотни, электромобиль BMW i3 (от $42 000 в США) набирает ту же скорость за шесть с половиной секунд, a Model S P85D разгоняется до сотни как McLaren F1. Остаётся единственное преимущество - скорость заправки за 3 минуты. Это могло бы быть козырем, если когда-нибудь водородных заправок стало как бензиновых. До этого момента преимущество у электромобилей - постоянная зарядка дома или на работе обеспечивает полностью заряженный автомобиль без необходимости куда-то специально заезжать. А быстрая зарядка даёт возможность полностью зарядиться за время обеда с семьёй при поездках на дальние расстояни. Если же спор идёт за абсолютные цифры, быстрая замена батареи позволяет через 1,5 минуты продолжить движение с "полным баком".

Honda тоже планирует выпустить автомобиль на топливных элементах
в конце 2015 года, правда пока он больше похож на концепт.
Резонно возникает вопрос: а зачем тогда это всё Toyota и другим компаниям. Тут надо уточнить, что кроме японского гиганта интерес к автомобилям на топливных элементах в разное время возникал лишь у Honda, Hyundai и немцев (Audi, VW, Mercedes, BMW). Остальные автомобильные производители были к ним равнодушны. В то же время и от этих компаний всё чаще слышится снижение интереса (VW, BMW, Hyundai) к автомобилям на топливных ячейках. Итак,

Сомневаюсь, что недавно представленный
водородный концепт Mercedes F 015 вообще ездит.
Зачем автомобильные компании продолжают делать водородные автомобили?
а) Диверсификация
Разработка и создание рабочего прототипа может стоить всего $1 млн. Создание концепта для автосалона ещё проще - он не обязан ездить. Для компаний с десятками миллиардов долларов оборота - это просто капля в море. А вдруг стрельнет, а вдруг именно эта технология окажется перспективной через 5 лет.
б) Сотрудничество между компаниями
Honda и BMW активно сотрудничают с Toyota и было бы в каких-то случаях не этично и не дальновидно не поддерживать её.

Электрический Fiat 500e продаётся лишь в Калифорнии, США для соответствия
экологическому законодательству. В Европе об этой машине никто не слышал.
в) Соответствие экологическим требованиям
Экологические требования в развитых странах ужесточаются каждый год. Например, для Калифорнии несколько производителей выпускает электромобили только для того, чтобы соответствовать CARB-законодательству. Сейчас законодательство изменилось так, что выпустить один автомобиль на водородных топливных элементах стало выгоднее в 5 раз, чем электромобиль. Добавьте сюда поддержку установки заправочной инфраструктуры постоянными грантами и вы получите готовый рецепт существования автомобилей не нужных самим производителям.

За 15 лет все автомобили Toyota получили гибридные версии.
г) Маркетинг
15 лет назад Toyota создала уникальный для того времени автомобиль, гибрид Toyota Prius. Вначале его производство было даже убыточным для компании, но позже продажи увеличились, себестоимость снижалась, и сейчас слово гибрид и экономичность для всех ассоциируется, главным образом, с Toyota. Продажи гибридных автомобилей составляют приличную долю доходов компании и спустя 15 лет стали высокомаржинальными. И тут появляются электромобили и плагин-гибриды. В этом сегменте конкуренция быстро нарастает, хотя доля продаж ещё заметно меньше, чем у обычных гибридов. В то же время доля обычных гибридов начинает падать, а электромобили и плагин-гибриды растут каждый год. При этом у Toyota нет никаких серьёзных наработок в этом сегменте.
Что надо сделать? Правильно, нужно сделать "poker face", говорить, что всё это ерунда, и дальше продавать Prius-ы миллионами.

элементах, который можно будет купить, а не взять в лизинг.
Но я хочу поговорить не столько об этом событии, сколько о том, почему даже появление первого автомобиля на топливных элементах, который можно купить, ничего не меняет для водородных автомобилей, и почему эта ветвь развития является абсолютно тупиковый. Илон Маск, CEO Tesla Motors, называет топливные элементы (fuel cells) "fool cells" (элементы одурачивания), аккумуляторные эксперты сходятся в том, что все в индустрии знают, что топливные элементы это ерунда, просто не все признают это, я же сосредоточусь на фактах.

до $2, но даже во время дорогой нефти цена не поднималась выше $4.
1. Водород дорог.
Это просто факт. Сейчас рыночная цена на газ - $8.96 за эквивалент галлона бензина, 0.997 кг (данные за октябрь 2014 г.). Бак Toyota Mirai вмещает 5 кг водорода. Таким образом, одна заправка обошлась бы вам в $45 и её хватило на 480 км по методике тестирования EPA (данные ещё не проверены EPA, но вряд ли эта цифра окажется больше), что выливается в $9.38 за 100 км. Для сравнения, Toyota Prius проедет те же 100 км, потратив $2.76, а Tesla Model S - $2.99, если использовать ту же методику EPA и текущие средние американские цены.

Хотя существует множество оценок, предполагающих, что при больших объемах производства стоимость водорода снизится до $3 за кг (и приблизится к текущей цене на бензин), даже сама Toyota менее оптимистична в своих прогнозах: стоимость бака для Mirai снизится до $30 в будущем. Сейчас в США производится 7.31 миллионов кг ворода в день, в год около 2 600 миллионов килограмм. При среднегодовом пробеге около 21 500 км, его бы хватило для 12 миллионов автомобилей, то есть даже если бы водородных автомобилей в США продавали 10% от всех новых авто в течении 10 лет, производство лишь удвоилось, что не дало бы такого радикального снижения цены.

2. Производство водорода "грязнее" электрогенерации
Сейчас 95% водорода производится из углеводородов с помощью реакции паровой конверсии или частичного окисления. Остаётся от природного газа или углеводородов CO2, тот самый с которым все страны дружно борятся развитием альтернативной энергетики и альтернативных автомобилей. Если вспомнить, что в Европе и Азии, в отличие от США, нет своего природного газа, для того чтобы из него делать водород, то всё становится ещё печальней. Сейчас использование водорода ставит в прямую зависимость от цены на газ, что не сильно отличается от нефтяной зависимости, электричество же генерируется из десятка различных источников. Теоретически, водород можно получать электролизом, но сейчас такой газ для США будет в 3 раза дороже получаемого из метана. Более того, так как получение электричества не экологически чистый процесс, а конверсия электричества в водород, затем обратно из водорода в электричество в топливных элементах имеет низкий суммарный КПД, выбросы будут значительно выше, чем для электромобилей.

побочного продукта выделяется пресловутый CO2
Для получения одного килограмма водорода требует 52.5 кВтч на электролизере с 75% эффективностью. Таким образом, Toyota Mirai, используя водород, полученный с помощью электролиза будет тратить 54,69 кВтч на 100 км. Даже огромная, более чем 2-х тонная Model S потребляет 23.75 кВтч на 100 км, а Mirai заметно меньше и не может похвастаться разгоном до сотни за 4 секунды. Добавьте к этому транспортировку водорода, компрессию, строительство электролизеров, строительство водородных заправок и станет понятно, что даже теоретически это не путь по уменьшению вредных выбросов в атмосферу.

способна заправить лишь 30 автомобилей за сутки.
3. Водородная инфраструктура очень дорога и не развита.
Одна водородная заправочная станция обходится в $2 миллиона. Калифорния уже потратила $100 миллионов на водородные заправочные станции. Высокую цену станции подтверждают и европейские источники, например только господдержка на одну станцию в Великобритании составляет £1 млн. Вы думаете, зато такая станция может обслужить сотни машин? Нет, станции рассчитаны на заправку максимум 30 автомобилей в день. С одной стороны больше и не надо, откуда там взяться хотя бы двум, но с другой стороны суперзарядка Tesla Motors на 6-12 стоек обходится компании в $100k - $150k, а более продвинутая версия с солнечными батареями на крыше и аккумуляторами на 500кВтч для сохранения солнечной энергии в "целых" $300k. Надо ли добавлять, что такая станция в действительности может обслужить больше сотни машин в день.

возможными дальние поездки на Model S по Западной Европе.
Сейчас в США 13 водородных заправочных станций. В 2015 году планируют открыть ещё пару десятков. Я думаю, не ошибусь, если скажу, что эти планы следуют за водородными автомобилями на протяжении последних 10 лет. Правда, одна лишь компания Tesla Motors, используя часть прибыли от продажи своих электромобилей без государственных грантов, за один месяц, декабрь 2014 года открыла 54 своих суперзарядки, 12 из них в США, каждая на 6-8 зарядочных стоек. За год в Европе открыто более 120 суперзарядок, такое же количество водородных станций обошлось бы в четверть миллиарда долларов.

цена не означает, что он не субсидируется производителем.
4. Водородные автомобили дороги.
Хотя Toyota Mirai будет продаваться на американском рынке за $62 000, большинство экспертов сходится во мнении, что эта цена субсидирована производителем (1, 2) Точных цифр от самой Тойоты нет, косвенно же это подтверждается высказыванием главы R&D компании о том, что автомобили на топливных элементах смогуть быть конкурентными по цене с электромобилями к 2030 году и стоимостью топливных элементов. Субсидирование производителем подтверждает и цена в $144 400 Hyundai Tucson на топливных элементах, продающийся в Южной Коррее. Но даже после такой большой субсидии со стороны производителя, покупатели не торопятся покупать автомобили на топливных ячейках.

водородом располагаются под днищем Toyota Mirai.
5. Нет ни одного преимущества водородных автомобилей перед электромобилями.
Большую часть недостатков я уже перечислил. Оставлю за бортом безопасность: хотя я бы побоялся ездить на двух баллонах с водородом под днищем, производитель утверждает, что это безопасно, так давайте поверим ему. Попробуем найти хоть какие-то преимущества автомобилей на водороде перед электромобилями. Запас хода? У Toyota Mirai - 480 км, у Tesla Model S - 424 км, Tesla Roadster после обновления в следующем году сможет проехать почти 640 км, все цифры по одной и той же методике тестирования EPA, "яблоки с яблоками", что называется. А есть же ещё и плагин-гибриды, которые дают симбиоз экономичности электромобилей с возможностью движения на обычном топливе на дальние расстояния. В общем, запас хода после появление Tesla уже не аргумент.

водородные автомобили довольствуются лишь динамикой самых слабых "дизелей".
Динамика? Разгон Toyota Mirai (от $62 000 в США) около 10 секунд до сотни, электромобиль BMW i3 (от $42 000 в США) набирает ту же скорость за шесть с половиной секунд, a Model S P85D разгоняется до сотни как McLaren F1. Остаётся единственное преимущество - скорость заправки за 3 минуты. Это могло бы быть козырем, если когда-нибудь водородных заправок стало как бензиновых. До этого момента преимущество у электромобилей - постоянная зарядка дома или на работе обеспечивает полностью заряженный автомобиль без необходимости куда-то специально заезжать. А быстрая зарядка даёт возможность полностью зарядиться за время обеда с семьёй при поездках на дальние расстояни. Если же спор идёт за абсолютные цифры, быстрая замена батареи позволяет через 1,5 минуты продолжить движение с "полным баком".

в конце 2015 года, правда пока он больше похож на концепт.
Резонно возникает вопрос: а зачем тогда это всё Toyota и другим компаниям. Тут надо уточнить, что кроме японского гиганта интерес к автомобилям на топливных элементах в разное время возникал лишь у Honda, Hyundai и немцев (Audi, VW, Mercedes, BMW). Остальные автомобильные производители были к ним равнодушны. В то же время и от этих компаний всё чаще слышится снижение интереса (VW, BMW, Hyundai) к автомобилям на топливных ячейках. Итак,

водородный концепт Mercedes F 015 вообще ездит.
Зачем автомобильные компании продолжают делать водородные автомобили?
а) Диверсификация
Разработка и создание рабочего прототипа может стоить всего $1 млн. Создание концепта для автосалона ещё проще - он не обязан ездить. Для компаний с десятками миллиардов долларов оборота - это просто капля в море. А вдруг стрельнет, а вдруг именно эта технология окажется перспективной через 5 лет.
б) Сотрудничество между компаниями
Honda и BMW активно сотрудничают с Toyota и было бы в каких-то случаях не этично и не дальновидно не поддерживать её.

экологическому законодательству. В Европе об этой машине никто не слышал.
в) Соответствие экологическим требованиям
Экологические требования в развитых странах ужесточаются каждый год. Например, для Калифорнии несколько производителей выпускает электромобили только для того, чтобы соответствовать CARB-законодательству. Сейчас законодательство изменилось так, что выпустить один автомобиль на водородных топливных элементах стало выгоднее в 5 раз, чем электромобиль. Добавьте сюда поддержку установки заправочной инфраструктуры постоянными грантами и вы получите готовый рецепт существования автомобилей не нужных самим производителям.

г) Маркетинг
15 лет назад Toyota создала уникальный для того времени автомобиль, гибрид Toyota Prius. Вначале его производство было даже убыточным для компании, но позже продажи увеличились, себестоимость снижалась, и сейчас слово гибрид и экономичность для всех ассоциируется, главным образом, с Toyota. Продажи гибридных автомобилей составляют приличную долю доходов компании и спустя 15 лет стали высокомаржинальными. И тут появляются электромобили и плагин-гибриды. В этом сегменте конкуренция быстро нарастает, хотя доля продаж ещё заметно меньше, чем у обычных гибридов. В то же время доля обычных гибридов начинает падать, а электромобили и плагин-гибриды растут каждый год. При этом у Toyota нет никаких серьёзных наработок в этом сегменте.
Что надо сделать? Правильно, нужно сделать "poker face", говорить, что всё это ерунда, и дальше продавать Prius-ы миллионами.
no subject
Date: 2015-01-12 03:03 pm (UTC)При этом я не учитываю - может, аккумуляторы станут радикально чище в производстве и переработке, ровно как и дешевле, если откроется некий неиссякаемый источник дешёвой энергии.
Собственно, я к чему? Вопрос в "энергетической капсуле", как говорил известный товарищ. Такой "капсулой" для энергии может стать и бак с водородом, по сумме показателей оказавшись дешевле, проще и технически доступнее, удобнее в эксплуатации.
А приведённые в обсуждаемом очерке недостатки водорода пока что сводятся к недостаткам топливных ячеек, как таковых (ну не стали они дешёвыми и простыми), относительно аккумуляторов и к высокой стоимости водорода. Но ведь, во-первых, топливные ячейки - не единственный способ использования водорода, во-вторых - дорогой водород только при нынешнем способе получении и, в-третьих, и водородный (любой) и аккумуляторный автомобиль - сами по себе - всего лишь одна из реализаций автотранспорта. И аккумуляторный автомобиль тоже существует исключительно дотациями и модой, а так-то, ДВС на жидком топливе заруливает электромобиль по простоте эксплуатации, стоимости владения и экономической эффективности.
no subject
Date: 2015-01-12 03:12 pm (UTC)no subject
Date: 2015-01-12 06:39 pm (UTC)Но я хочу поговорить не столько об этом событии, сколько о том, почему даже появление первого автомобиля на топливных элементах, который можно купить, ничего не меняет для водородных автомобилей, и почему эта ветвь развития является абсолютно тупиковый. Илон Маск, CEO Tesla Motors, называет топливные элементы (fuel cells) "fool cells" (элементы одурачивания), аккумуляторные эксперты сходятся в том, что все в индустрии знают, что топливные элементы это ерунда, просто не все признают это, я же сосредоточусь на фактах.
У нас делается вывод о бесперспективности всей водородной энергетики на транспорте на основе бессмысленности автомобиля с электротрансмиссией и генератором на основе топливных ячеек. Я надеюсь, Вы понимаете, что есть разница между бесперспективностью автомобиля с электротрансмиссией, бесперспективностью топливных ячеек и бесперспективностью водородной энергетики? Что это три разных сущности, которые не обязательно должны быть вместе? А ведь вывод о бесперспективности всей водородной энергетики на автотранспорте.
Хотя существует множество оценок, предполагающих, что при больших объемах производства стоимость водорода снизится до $3 за кг (и приблизится к текущей цене на бензин), даже сама Toyota менее оптимистична в своих прогнозах: стоимость бака для Mirai снизится до $30 в будущем. Сейчас в США производится 7.31 миллионов кг ворода в день, в год около 2 600 миллионов килограмм. При среднегодовом пробеге около 21 500 км, его бы хватило для 12 миллионов автомобилей, то есть даже если бы водородных автомобилей в США продавали 10% от всех новых авто в течении 10 лет, производство лишь удвоилось, что не дало бы такого радикального снижения цены.
Можно возразить: что мешает производить водород в 100% от потребности автотранспорта? Ведь современное производство водорода не абстракнто-существующее - оно закрывает какие-то потребности. А предлагается увеличение потребления на порядок - в десять раз! Очевидно же, что и электротранспорт сейчас потребляет мизерный % генерации электроэнергии, а если перевести автомобили на электротягу и аккумуляторы, то это потребует откуда-то добыть нереально-большое количество электричества - откуда? Может быть (с учётом вклада автомобилей в потребление и место в топливном балансе), нам и электричество брать неоткуда или надо брать оттуда же, откуда и водород? Только разницы-то: водород получать из природного газа или электричество. Источник-то один и одинаково связан с "дурными" и затратными преобразованиями изначальной энергии. кстати, то же самое и про аккумуляторы: сейчас их столько, сколько бы надо, не производится, объёмы производства должны стать на несколько порядков выше (пока что у каждого автомобилиста есть только в телефоне или ноутбуке батарейка нужного сорта).
Это просто факт. Сейчас рыночная цена на газ - $8.96 за эквивалент галлона бензина, 0.997 кг (данные за октябрь 2014 г.). Бак Toyota Mirai вмещает 5 кг водорода. Таким образом, одна заправка обошлась бы вам в $45 и её хватило на 480 км по методике тестирования EPA (данные ещё не проверены EPA, но вряд ли эта цифра окажется больше), что выливается в $9.38 за 100 км. Для сравнения, Toyota Prius проедет те же 100 км, потратив $2.76, а Tesla Model S - $2.99, если использовать ту же методику EPA и текущие средние американские цены.
Электричество как бы тоже не бесплатное, а в условиях его дефицита (в случае роста потребления) цена станет ещё выше, ибо ресурсы генерации - конечны.
Стоимость владения электромобилем точно так же высока - немногим менее. Там дешевле аккумуляторы, чем топливные ячейки, но дороже общее их обслуживание, в связи с тем, что реальные аккумуляторы (не те, которые разрабатываются, а реальные, сейчас) имеют срок службы около 1-1.5 лет, при нормальной эксплуатации (т.е. 300-500 циклов) и это в крайне-щадящих условиях тёплого климата. Если учесть стоимость "расходных элементов" электромобиля за типичные 5 лет эксплуатации, то как бы это не совсем круто - поменять раза три за время эксплуатации аккумуляторы, составляющие б0льшую часть стоимости автомобиля.
no subject
Date: 2015-01-13 03:04 am (UTC)Нет никаких проблем построить новые генраирующие мощности под возросший спрос. 1-1.5 года? Вы смеётесь? У Tesla Motors только гарантия на сохранение 70% ёмкости батареи без условия пробега 8 лет. Уже есть несколько машин, которые перешагнули 160 000 км пробега. Вот (https://twitter.com/TeslaRoadTrip/status/498925793184337920), например, снижение ёмкости меньше 5%. За 5 лет на электромобиле вы не поменяете ничего.
no subject
Date: 2015-01-13 09:05 am (UTC)Я Вам в очередной раз повторю: электроавтомобиль с аккумуляторами - такой же тупиковый путь с лишними звеньями. Проще не генерировать электричество и с потерями его использовать в автомобиле, а заправить бензин в бак автомобиля.
Вот например данные (http://solex-un.ru/energo/review/avtomobilnyy-transport/obzor-1) по потреблению энергии транспортом - 25% от общего потребления и половина - автотранспорт. Это в России. В США около половины всей потребляемой нефти идёт на производство бензина и дизтоплива.
Смешно рассчитывать, что электроэнергия неуглеводородного происхождения сможет эффективно покрыть этот энергоресурс, если перевести автомобили на электричество. Нефть, если Вы в курсе, занимает 50% всех источников энергии при этом. А сжигать в топках нефть для получения электроэнергии - это такой же абсурд, как и получение водорода из природного газа. Я не вижу здесь преимуществ аккумуляторного автомобиля. Одни недостатки. В сравнении с бензиновым. Водородный автомобиль - сорт аккумуляторного, в плане недостатков. А тезис о "беспроблемности" постройки новых генерирующих мощностей - как-то не выдерживает критики.
У Tesla Motors только гарантия на сохранение 70% ёмкости батареи без условия пробега 8 лет. Уже есть несколько машин, которые перешагнули 160 000 км пробега. Вот, например, снижение ёмкости меньше 5%. За 5 лет на электромобиле вы не поменяете ничего.
Цена вопроса? Аккумулятор с 10К циклов - да нет проблем. Вопрос плотности энергии, оптимальных условий зарядки и разрядки, да условия эксплуатации. А одновременно иметь низкую цену, высокую долговечность и всё при экстремальных нагрузках и режимах не получится. Так-то и у меня в вспышке к фотокамере батарейки с ресурсом 800-1000 циклов. Но что от этого остаётся, если использовать 15-минутную "забивку" и выжигать батарейки за пол-часа, а потом забивать их опять "быстрым" циклом, да ещё морозить периодически? А аккумулятор автомобиля будет находиться в ещё худших условиях: постоянный рекуперативный цикл, постоянная "дозабивка" на остановках и промерзание на открытых стоянках. От рекламных характеристик, как показывает практика, остаётся немного.
Не увидел ни одного минуса электромобилей перед водородными в автомобилями в ваших рассуждениях, только воду.
Я привёл в пример в США, где 13 водородных станций, и больше 20 000 электрических уже сейчас, и этот разрыв будет только увеличиваться, что говорить о России, которая, естественно, отстаёт от развитых стран.
В Ваших рассуждениях одна реклама пока - заинтересованных лиц, причём. Электрозаправки строят давно, водородные - недавно. И те и другие появились исключительно усилиями заинтересованных автопроизводителей и протекционистской поддержке.
А автомобиль, который даже будучи субсидированным производителем стоит в США $62 000 по вашему что? Не премиум? В США Porsche Cayenne от $50 000, а автомобиль за $62 000 вы считаете попадает в категорию бюджетных?
Если это зарядка меньше 0.5 C, при которых ресурс 2000-3000 циклов, то ресурс будет ещё больше.
В обоих случаях ("Порш Кайен" и "тесломобиль") это всё из разряда игрушек, но не практических средств. Успехом "жестянки Лиззи" или "Жука" здесь не пахнет - ни то, ни другое не является ни коммерческим транспортом, ни массовой "малолитражкой, а является дорогостоящим средством удовлетворения личных амбиций. Просто чуть разные способы. I Am Rich.
2000-3000 циклов будут в идеальных условиях. В России они неидеальны. И ёмкость в морозы падает радикально, что требует раза в два более частой зарядки. Не считая деградации от промерзания до эдак минус 20. Я думаю, недостатки климата дикой России можно смело плюсовать к упомянутой "технической отсталости". Нам это не преодолеть, с этим надо смириться - как с несовершенством русского языка.
no subject
Date: 2015-01-12 06:40 pm (UTC)Большую часть недостатков я уже перечислил. Оставлю за бортом безопасность: хотя я бы побоялся ездить на двух баллонах с водородом под днищем, производитель утверждает, что это безопасно, так давайте поверим ему.
Нет ни одного преимущества:
- водородного электромобиля перед аккумуляторным электромобилем
- ...но нет и ни одного преимущества аккумуляторного электромобиля перед водородным электромобилем
- есть одни только эксплуатационные и стоимостные, а так же (в рамках современной энергетики) - концептуальные недостатки перед банальным ДВС на жидком топливе. Особенно с рекуперативными компонентами (вспомогательной электросиловой установкой на аккумуляторах).
Что до безопасности. Так кто ж просит баллоны со сжатым водородом возить? Или "дьюары"...? Есть альтернативные варианты - например, метоллогидридные аккумуляторы, где свободный водород "в количестве" или "под давлением", ровно как и с какими-то экзотическими условиями хранения отсутствует. Пожаро-взрывобезопасность таких аккумуляторов несоизмерима с таковой у свежезаряженного литий-полимерного, да ещё помня о том, что существует такая штука, как саморазгон этих аккумуляторов, а энергии в них достаточно, чтобы переплавить себя самих и заодно автомобиль в придачу. Причём, с учётом цепной реакции, это достаточно быстрый процесс. Вы готовы поставить на кон свою жизнь, доверив её контроллеру, отслеживающему параметры аккумулятора, отсутствие перезаряда и т.п.?
Водородная инфраструктура очень дорога и не развита.
Найдите электрозарядные станции для электромобиля, например, в Москве (http://www.mhealth.ru/technics/garage/test-drajv-elektromobilya-mitsubishi-i-miev/). Потом можно продолжить об отсутствии инфраструктуры водородных зарядных станций. Возможность быстро организовать такие станции - только кажущаяся: зарядные станции должны быть (с учётом мизерной автономности и невозможности "канистрами натаскать" в дороге) везде, где паркуется автомобиль. Поинтересуйтесь у электриков, готовы они предоставить требуемые амперы для стоянки автомобилей сотрудников перед офисом организации, где Вы работаете - если бы все автомобили стали электрическими и потребовали бы зарядки. Или прикиньте, что это должно быть так по всему городу - включая многоквартирный дом, в котором Вы живёте. Заодно вспомните про количество бензоколонок в США 90 лет назад и 110 лет назад. Разницы всего в 20 лет. Я к тому, что отсутствие инфраструктуры - дело наживное ,с одной стороны. А с другой - преимуществ аккумуляторного электромобиля в этой связи не просматривается - инфраструктуры в городе (всеобъемлющей, тотальной - не "колхозинга" со скрутками, "жучками" и удлиннителями) тоже нет.
Но даже после такой большой субсидии со стороны производителя, покупатели не торопятся покупать автомобили на топливных ячейках.
- это относится в равной степени к любым "альтернативным" сортам энергетики почти везде. В том числе на транспорте. В том числе, как по причине отсутствия инфраструктуры (которую надо проспонсировать), так и дороговизны самого средства, так и низкого КПД (при многократных трансформациях энергии, которая в обычных условиях используется "по-месту" - грязно и некрасиво).
no subject
Date: 2015-01-13 03:06 am (UTC)Я привёл в пример в США, где 13 водородных станций, и больше 20 000 электрических уже сейчас, и этот разрыв будет только увеличиваться, что говорить о России, которая, естественно, отстаёт от развитых стран.
no subject
Date: 2015-01-12 06:40 pm (UTC)Динамика? Разгон Toyota Mirai (от $62 000 в США) около 10 секунд до сотни, электромобиль BMW i3 (от $42 000 в США) набирает ту же скорость за шесть с половиной секунд, a Model S P85D разгоняется до сотни как McLaren F1. Остаётся единственное преимущество - скорость заправки за 3 минуты. Это могло бы быть козырем, если когда-нибудь водородных заправок стало как бензиновых. До этого момента преимущество у электромобилей - постоянная зарядка дома или на работе обеспечивает полностью заряженный автомобиль без необходимости куда-то специально заезжать. А быстрая зарядка даёт возможность полностью зарядиться за время обеда с семьёй при поездках на дальние расстояни. Если же спор идёт за абсолютные цифры, быстрая замена батареи позволяет через 1,5 минуты продолжить движение с "полным баком".
- Если мы говорим о "зелёных" технологиях, то надо бы забыть о "премумных" возможностях, как неадекватных сохранению Природы. Это во-первых. Во-вторых - "быстрая зарядка" поднимет стоимость владения автомобилем, т.к. радикально снизит ресурс аккумуляторов. И уменьшит КПД. Сменные аккумуляторы увеличат размеры и стоимость общей инфраструктуры на один из самых дорогих компонентов.
Вот например типичные LiFePO4 элементы, ресурс 2000-3000 циклов при сохранении 80% ёмкости. Цена - такая же, как у других химий, у которых преимущество в других аспектах. Если брать дороже, это литий-титанатная химия, ресурс больше 10 000 циклов. Но она совсем нишевая, такой ресурс на деле не нужен почти ни в каком приложении. Цикл зарядки-разрядки li-ion аккумулятора 90-95%.
2000-3000 циклов - это идеальный вариант. Но если заряжать постоянно , где только можно - "3000 циклов" (у каждого макдака, на стоянке у торгового центра, у кинотеатра, дома, на работе) станут означать не лет 10 эксплуатации, а в несколько раз меньше. Особенно с переохлаждением зимой и перегревом на "быстрой" зарядке и при глубоких зарядах-разрядах (ёмкость-то всё равно фиговая - потому не избежать). Ну а главное, что реальность - это литий-полимерные. Сейчас. Здесь. И в ближайшие лет 10.
Ну и так далее. Я всё к тому таки, что спич о недостатках водородного автомобиля с топливными ячейками и электротрансмиссией - это перечисление почти тех же самых недостатков, что и для аккумуляторного. И самое главное - невыгодность сравнения обоих с обычным автомобилем.
Но всё может измениться, если вдруг появится радикально-дешёвый источник генерации электроэнергии. Дешёвый до степени, что дорогие нынче технологии производства чего бы то ни было резко не подешевеют сами по себе на этом фоне и не встанет в полный рост вопрос утилизации этой энергии дорогим бензиновым автотранспортом. Но как передать энергию, производимую централизованно, допустим, термоядерным генератором, на автомобиль? Как вариант - заправить его горючим газом, самым доступным из которых станет водород, производимый электролизом. Вопрос, как использовать водород на автомобиле? Ну, как один из многих вариантов - через топливные ячейки и с полным электродвижением автомобиля. Но не обязательно - можно просто сжечь поршневом ДВС или как-то ещё (паровой двигатель Лайнга, двигатель Стирлинга и так далее, список открыт).
no subject
Date: 2015-01-13 03:12 am (UTC)Если это зарядка меньше 0.5 C, при которых ресурс 2000-3000 циклов, то ресурс будет ещё больше. Для типичной эксплуатации автомобиля с батареей размера как у Model S, ресурс будет больше чем при таких замерах.
Литий-полимерные - общее названия для кучи аккумуляторов с разными характеристиками в зависимости от используемой химии. В Model S используется NCA для катода, в Leaf NMC и т.д. А ещё различаются химии анода и электролиты.
Вы понимаете разницу в энергетической эффективности, проехать 100 км затратив 20 кВтч на электромобиле и затратив 54 кВтч для килограмма водорода, проехав те же самые 100 км.