Первый автосервисный журнал
Издается с 1997 года

О развитии инновационных технологий в России в области топливных элементов на современном этапе. Часть 6

О развитии инновационных технологий в России в области топливных элементов на современном этапе. Часть 6

Роль гармонизации нормативно-правовой базы водородных технологий в организации взаимовыгодного международного сотрудничества

Настоящая статья посвящена особенностям инновационного развития водородных технологий в нашей стране, анализу уроков деятельности в этой области в прошлом, изучению новых тенденций на современном этапе и оценке прогнозов коммерциализации этих технологий в самое ближайшее время. В этом смысле Ассоциация НАВЭ зарекомендовала себя на рынке инновационных технологий как представитель Третьего сектора национального общественно-политического взаимодействия, которая имеет свою профессиональную независимую и последовательную позицию. Такая позиция, опирающаяся на реальный опыт взаимодействия с государственными структурами Первого сектора и бизнес-сообществом Второго сектора, по мнению ведущих экономистов нашей страны, наиболее востребована в связи недостатком объективной информации для принятия взвешенных решений. Ранее были опубликованы пять частей: Ч. 1. Ведение в тему; Ч. 2. Современные национальные технологические инициативы и их соответствие мировым практикам; Ч. 3. О социальной ответственности инновационных инициатив в сфере формирования национальной системы стандартизации; Ч. 4. Национальная технологическая инициатива (НТИ): анализ понятийного аппарата; Ч. 5. Принцип добровольности применения национальных стандартов в области водородных технологий. Шестая часть статьи посвящена анализу направлений международного сотрудничества в сфере технологий топливных элементов и связанных с ними водородных технологий.

Основными драйверами коммерциализации технологий топливных элементов в мире сегодня являются страны Тихоокеанского региона: Япония, Китай, Корея и др. Страны Европы и Северной Америки охотно инвестируют свои интеллектуальные товары и услуги в сферу этой деятельности в развивающемся регионе. Япония первая страна в мире, которая освоила массовое производство водородных автомобилей с системами топливных элементов. Правительство этой страны намерено максимально расширить использование водородных транспортных средств (ТС). К 2020 году на дорогах Японии планируется организовать эксплуатацию 40 тыс. легковых автомобилей и автобусов на водородных топливных элементах (ТЭ). К 2025 году число зарегистрированных в стране машин, работающих на водороде, предполагается довести до 200 тыс., а к 2030 году – до 800 тыс.

Схожие планы строит правительство Рес­публики Корея. По данным СМИ, в стране планируется к 2022 году организовать эксплуатацию 80 тыс. водородных автомобилей с системами топливных элементов и создать соответствующую инфраструктуру.

Амбициозные планы на лидерство в этой области автопрома имеет правительство Китайской Народной Республики (КНР). В марте 2018 года правительство Китая объявило о планах строительства водородной инфраструктуры для эксплуатации 50 тыс. транспортных средств на топливных элементах к 2025 году и 1 млн к 2030 году. Согласно планам будет построено 300 водородных заправочных станций к 2025 году и 1000 – к 2030 году.

В рамках Санкт-Петербургского международного экономического форума ПМЭФ‑2019 состоялся II Российско-китайский энергетический бизнес-форум. Далеко идущие замыслы КНР в области энергетики дают основания для долгосрочных прогнозов в области взаимовыгодного сотрудничества между Китайской Народной Республикой и Российской Федерацией. «Энергетическое направление – одно из наиболее весомых, продуктивных и широко охватывающих составляющих двустороннего сотрудничества. В прошлом году объем торговли энергоносителями между Китаем и Россией превысил 40 млрд долл., составив значимую долю рекордного товарооборота в 100 млрд долл.», – рассказал глава КНР Си Цзиньпин. Некоторые эксперты высказали точку зрения, что объем торговли может увеличиться до 200 млрд долл. в самое ближайшее время.

Рис. 1. В рамках Санкт-Петербургского экономического форума ПМЭФ-2019 6–7 июня
2019 года состоялся II Российско-китайский энергетический бизнес-форум
Рис. 1. В рамках Санкт-Петербургского экономического форума ПМЭФ-2019 6–7 июня 2019 года состоялся II Российско-китайский энергетический бизнес-форум

В начале 1970-х годов развитие космических технологий побудило Китай сосредоточиться на топливных элементах. Первые работы Даляньский институт химической физики (DICP) начал с разработки электро-химического генератора (ЭХГ) на основе щелочных топливных элементов. В начала 90-х годов прошлого века Китай начал интересоваться исследованиями и разработками в области технологий топливных элементов на основе протонообменных мембран (PEMFC). До 2010 года разработки финансировались через Министерство науки и технологий (МОСТ) в рамках программы «863 – Развертывание НИОКР в области энергосбережения и новых энергоносителей» в последовательных пятилетних планах (см. рис. 2).

Рис. 2. Эволюция программ в период с 2003 по 2010 год
Рис. 2. Эволюция программ в период с 2003 по 2010 год

Китайская ассоциация водородной энергетики (China Association for Hydrogen Energy, CAHE) учреждена Министерством науки и технологии в 2002 году. Более 15 лет ее возглавляет профессор Пекинского университета (Tsinghua University) Zong Qiang MAO, который активно работает c международными общественными организациями, связанными с продвижением водородных технологий. В частности, он является вице-президентом Международной ассоциации водородной энергетики (IHEA) и экспертом Международного партнерства по водородной экономике.

Российская Национальная ассоциация водородной энергетики (НАВЭ РФ) сотрудничает с Китайской ассоциацией водородной энергетики c 2012 года. Важным фактором сближения национальных ассоциаций двух стран является совместная работа по формированию системы международных стандартов ИCО и МЭК в области водородных технологий и топливных элементов. Национальные комитеты КНР и РФ являются постоянными представителями (Р-meber) и участниками ISO/TC197 «Hydrogen technologies» (Водородные технологии) и IEC/TC105 “Fuel cell technologies (Технологии топливных элементов).

Российская Федерация также является учредителем указанных организаций и тоже довольно активно работает в области расширения международного сотрудничества в рамках этих общественных объединений.

В 2012 году российская делегация НАВЭ во главе с президентом национальной ассоциации П. Б. Шелищем посетила Пекинский университет. Состоялась встреча с представителями САНЕ.

На встрече обсуждались вопросы, связанные с гармонизацией национальных систем технического регулирования России и Китая, в рамках международной системы стандартизации ИСО и МЭК.

Китайская сторона ознакомила российских специалистов со строящимся «Водородным парком» в Пекине (рис. 3). Этот комплекс включает инженерный корпус с лабораторной базой, действующую водородную заправочную станцию (ВЗС), производительностью до 50 автомобилей в сутки и парк водородных автобусов, проходящих опытную эксплуатацию.

Рис. 3. Техническая база «Водородного парка» в Пекине (2012 год)
Рис. 3. Техническая база «Водородного парка» в Пекине (2012 год)

Надо отметить, что международные организации по стандартизации ИСО и МЭК проделали большую работу по созданию глобальной системы стандартизации, позволяющей различным странам активно сотрудничать друг с другом. Имеют место регулярные контакты дружественных ассоциаций в рамках пленарных заседаний ISO/TC197, заседаний совета директоров Международной ассоциации водородной энергетики (International Association for Hydrogen Energy, IHEA) при обсуждении и рецензировании статей международного научного журнала «The International Journal of Hydrogen Energy» (IJHE), а также при организации международных конференций под эгидой IHEA.

Активная позиция САНЕ внесла существенный вклад в социально-политическую стратегию страны в области широкомасштабного освоения водородных технологий и топливных элементов.

Существует еще одна общественная структура, которая связана с основными игроками на быстро формирующемся рынке водородных автомобильных технологий Китая. Речь идет о «Провинциальной ассоциации автомобильной промышленности по производству водородных топливных элементов в провинции Гуандун», которая была создана относительно недавно, но ее влияние в области автомобильных водородных технологий на внутреннем рынке страны быстро расширяется (http://www.china-hydrogen.org).

Рис. 4. Совместная работа национальных ассоциаций водородной энергетики Российской Федерации (НАВЭ) и Китайской Народной Республики (САНЕ) в рамках формирования международной системы технического регулирования ИСО (ISO/TC197)
Рис. 4. Совместная работа национальных ассоциаций водородной энергетики Российской Федерации (НАВЭ) и Китайской Народной Республики (САНЕ) в рамках формирования международной системы технического регулирования ИСО (ISO/TC197)

В Китайской народной республике вопросам экологии на государственном и региональном уровне уделяется большое внимание. Ряд программ по разработке новых энергетических технологий были разработаны Институтом энергетических исследований Национальной комиссии развития и реформ в рамках реализации последовательных пятилетних планов. Одна из этих программ – «Водород и топливные элементы» дала своеобразный толчок развитию этого направления. В частности, в ноябре 2014 года Государственный совет опубликовал План действий по стратегии развития энергетики (2014–2020 годы), в котором определены 20 ключевых инициатив: одна из них касается рынка водородной энергетики и топливных элементов. Его цель – собрать все необходимые элементы для индустриальной коммерциализации водородного транспорта к 2020 году. В связи с этим в 2015 году был запущен «Совместный демонстрационный проект по созданию транспортных средств на топливных элементах в Китае». Была организована эксплуатация водородных ТС в таких городах КНР, как Пекин, Шанхай, Чжэнхоу и Фошань. Позже к этому проекту присоединились города Юньфу и Юхань.

В ноябре 2015 года было подписано соглашение о сотрудничестве между Ballard Power Systems и Xiamen Long King United Automotive Industry Co., Ltd («Кинг Лонг»), компанией, которая специализируется на производстве автобусов.

В сентябре 2017 года лицензионное производство систем топливных элементов Ballard началось в компании Guangdong Synergy Ballard Hydrogen Power Co., Ltd (далее Synergy) в городе Юньфу на юге Китая. Эта компания является совместным канадско-китайским предприя­тием и предназначена для массового выпуска блоков топливных элементов.

В феврале 2018 года город Чжанцзякоу подписал контракты на закупку 74 автобусов на топливных элементах для перевозки участников зимних Олимпийских игр 2022 года. Были выбраны два производителя: Beiqi Foton Motor Co., Ltd и Zhengzhou Yutong Group Co., Ltd, которые обеспечат реализацию этого мероприятия. Электробусы будут оснащены системой топливных элементов мощностью 60 кВт и иметь пробег без заправки до 500 км.

Компания Beiqi Foton Motor Co., Ltd (далее «Фотон») была основана 28 августа 1996 года. Центральный офис компании располагается в столице Китая Пекине. Она занимает одно из лидирующих мест на рынке коммерческого автомобилестроения по показателям производства и продаж.

Рис. 5. Губернатор Московской области А. Ю. Воробьев провел рабочую встречу с губернатором провинции Гуандун КНР Ма Синжуем, сообщает пресс-служба губернатора и правительства Подмосковья. https://mosreg.ru/sobytiya/novosti/news-submoscow/vorobev-provel- rabochuyu-vstrechu-s-gubernatorom-provincii-guandun-knr
Рис. 5. Губернатор Московской области А. Ю. Воробьев провел рабочую встречу с губернатором провинции Гуандун КНР Ма Синжуем, сообщает пресс-служба губернатора и правительства Подмосковья. https://mosreg.ru/sobytiya/novosti/news-submoscow/vorobev-provel- rabochuyu-vstrechu-s-gubernatorom-provincii-guandun-knr

Компания Yutong Group Co., Ltd начала свою деятельность в 1980-х годах, в китайском городе Чжэньчжоу. В 1963 году здесь работал завод по ремонту пассажирских автобусов, который спустя 20 лет был преобразован в компанию Zhengzhou Bus Works, занимающуюся выпуском автобусов.

В апреле 2018 года компания King Long представила свой автобус на топливных элементах под названием XMQ6127G, рассчитанный на 80 пассажиров.

KING LONG™ – торговая марка автобусов, выпускаемых предприятием Xiamen King Long United Automotive Industry Company Ltd. Сборочное производство расположено в г. Сямынь на юго-востоке Китая. Завод специализируется на проектировании, производстве и реализации пассажирского автотранспорта. Модельный ряд насчитывает более 200 видов техники. Длина выпускаемых автобусов варьируется в диапазоне 4,5–18,0 м – в зависимости от назначения. В линейке предприятия KING LONG присутствуют городские, пригородные, междугородние и туристические автобусы, автобусы на альтернативном виде топлива (CNG, LNG), с гибридными силовыми установками, а также электробусы.

Первоначально национальные научно-исследовательские программы были направлены на развитие двух направлений: легковые автомобили и автобусы, но по мере увеличения грузовых городских перевозок автотранспортом этому виду транспортных средств уделяется также большое внимание.

Рис. 6. Фотографии встречи представителей г. Юньфу и НАВЭ в г. Москве, 20.05.2019
Рис. 6. Фотографии встречи представителей г. Юньфу и НАВЭ в г. Москве, 20.05.2019

Грандиозные планы правительства КНР активно поддерживаются на местах. Широкие возможности сотрудничества на глобальном рынке демонстрируют сегодня власти городов, таких как Фошань и Юньфу из провинции Гуандун КНР.

Провинция Гуандун в современном Китае – одна из наиболее развитых в экономическом отношении территориальных центров страны с численностью населения, превышающей 112 млн человек. В апреле 2019 года губернатор Московской области Андрей Воробьев провел рабочую встречу с губернатором провинции Гуандун Китайской Народной Республики Ма Синжуем, в рамках встречи обсуждались перспективы двустороннего сотрудничества по ряду направлений.

В мероприятии приняли участие чрез­вы­чайный и полномочный посол Китайской Народной Республики в Российской Федерации Ли Хуэй, члены правительства Московской области и провинции Гуандун и руководители китайских компаний. Обсуждался широкий круг вопросов, связанных с взаимовыгодным сотрудничеством двух стран.

С учетом благодатного климата исторически в экономике провинции Гуандун, а это самый теплый район Китая, c развитой культурой тропического растениеводства, где за год собирают 2–3 урожая, высоко развито сельское хозяйство. Вместе с тем за последние 10 лет провинция сделала мощный рывок в области освоения водородных технологий и топливных элементов. Поставлена задача превратить районные центры Фошань и Юньфу в центры мировой промышленности по производству энергетических систем на топливных элементах различного назначения. Построены и функционируют заводы по производству модулей топливных элементов, а также предприятия по сборке водородных автомобилей и автобусов, эксплуатируется беспроводные водородные трамваи.

19 мая 2019 года в рамках расширения сотрудничества России и Китая в Москву прибыла представительная делегация из провинции Гуандун во главе с мэром города, г-ном Ван Шэном.

20–21 мая 2019 года она провела переговоры с представителям НАВЭ в г. Москве на предмет расширения сотрудничества предприятий Российской Федерации и Китайской Народной Республики в области водородных технологий и топливных элементов.

Как отметили обе стороны, важным элементом совместного сотрудничества, является гармонизация национальных систем стандартизации на основе международных стандартов ИСО и МЭК, а также создание совместных производств инновационной продукции, с применением совместного инвестирования в области технологий топливных элементов.

Активное взаимодействие китайских компаний с лидерами мирового рынка в сфере водородных технологий доказывает справедливость такого подхода. Положительный опыт китайских предприятий по преодолению реальных технологических барьеров в области водородных топливных элементов, по мнению сторон, должен быть использован для двустороннего взаимовыгодного сотрудничества в самое ближайшее время.

Справедливости ради надо отметить, что Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации (Росстандарт), опираясь на деятельность Технического комитета ТК 029 «Водородные технологии», предвидя быстрый рост этой инновационной индустрии во всем мире, более 10 лет формирует нормативно-правовую базу в сфере водородных технологий, гармонизированную с международной системой стандартизации, опережающими темпами. Такой подход сегодня позволяет представителям российского бизнеса обсуждать вопросы взаимодействия российских и китайских компаний с целью создания благоприятных условий для взаимовыгодного проникновения инновационных технологий, а также строить планы совместного выхода на развивающиеся рынки третьих стран в среднесрочной и долгосрочной перспективе.

Представители делегации в рамках своей презентации подробно рассказали о достижениях городских властей в продвижении водородных технологий. Первая водородная заправочная станция в городе была открыта в 2016 году в индустриальном парке Юньфу при активном содействии властей города. Сейчас действуют четыре ВЗС. Они обслуживают шесть автобусных маршрутов. Городские власти считают, что количество водородных заправочных станций следует увеличить.

История проекта в г. Юньфу началась с визита китайских ученых в г. Лондон (Великобритания) для изучения особенностей работы партии из 8 автобусов. Автобусы в г. Лондоне эксплуатировались в районе набережной реки Темзы. Эти машины, оборудованные системами топливных элементов на основе протонообменных мембран (ПОМ), разработанных компанией Ballard (Канада), совершали транспортную работу в течение шести лет. Суточный пробег указанных транспортных средств, работающих по 18 часов в день на лондонских маршрутах достигал почти 300 км. Аналогичные эксплуа­тационные испытания, как известно, проводились и в других городах Италии, Австрии, Германии и Норвегии в рамках проекта «Чистый водород в европейских городах» (CHIC). Наработанный положительный опыт международного сообщества показал, что образцы транспортных средств с водородными системами топливных элементов и объекты инфраструктуры работают надежно и эффективно, а сложившаяся международная нормативно-правовая база позволяет интегрировать полученный опыт по всему миру. В связи с этим решение китайских властей воспользоваться международными достижениями для организации беспрецедентной программы развития отрасли водородных топливных элементов может иметь реальные перспективы.

Опираясь на положительный опыт эксплуатации систем топливных элементов компании Ballard, в 2015 году китайская компания Synergy подписала с компании Ballard соглашение на сборку модулей топливных элементов мощностью 30, 60 и 90 кВт в промышленном парке Юньфу. Затем в 2016 году было подписано соглашение о производстве новой системы топливных элементов, которая является последней версией продукта и предназначена для автомобильной промышленности.

Совместное предприятие Synergy и Ballard располагается в промышленном парке Юньфу. Строительство завода в Юньфу началось в 2016 году. Площадка для строительства включает территорию для завода по производству автобусов Feichi, способного производить до 5 тыс. автомобилей в год. Программа производства предусматривала использование мембранно-электродных блоков (MЭБ) от компании Ballard (Канада), сборку модулей топливных элементов СП Synergy-Ballard и строительство станции заправки водородом (ВЗС). Строительство было завершено за 12 месяцев. С 1 июля 2017 года была открыта линия производства топливных элементов и модулей, что позволило начать производство 8-метровых автобусов в сентябре 2017 года. Несколько таких 8-метровых автобусов были собраны на производственной линии нового завода Feichi в конце 2017 года (рис. 7). В мае 2018 года 300 автобусов были построены и переданы для организации опытной эксплуатации без пассажиров. С самого начала при проектировании индустриального парка Юньфу были определены этапы развития водородной энергетики:

Рис. 7. Линия по производству 300 автобусов на новом заводе Feichi Yunfu в ноябре 2017 года
Рис. 7. Линия по производству 300 автобусов на новом заводе Feichi Yunfu в ноябре 2017 года

– первый шаг заключался в сборке модулей топливных элементов и производстве автобусов на топливных элементах в промышленном парке;

– второй шаг предусматривал эксплуатацию парка автобусов на топливных элементах с целью изучения технической и экономической целесообразности применения автотранспортных средств на топливных элементах в больших масштабах;

– третий шаг был посвящен созданию производственных мощностей ключевых компонентов и оборудования для водородных транспортных средств в индустриальном парке.

В сентябре 2016 года была завершена сборка и организация испытания первой партии автобусов Feichi, длиной 11 м с системами топливных элементов.

28 сентября 2016 года была открыта демонстрационная линия эксплуатации автобусов на топливных элементах в районе Саньшуй (г. Фошань). Эксплуатация осуществлялась без пассажиров. Затем 18 ноября 2016 года в районе Юньчэн г. Юньфу была открыта вторая демонстрационная линия от Индустриального парка до центра г. Юньфу. К эксплуатации была допущена партия из 12 автобусов. С июня 2017 года две демонстрационные линии прошли в коммерческую эксплуатацию.

Модель автобуса длиной 11 м показана на рис. 8, а технические характеристики машины и модулей топливных элементов показаны в табл. 1, 2. Конструкция системы хранения водорода состоит из 8 баллонов высокого давления, объединенных в технологическую рампу. Система хранения рассчитана на 27,2 кг водорода при давлении 350 бар. Баллоны размещены на крыше автобуса. Продолжительность заправки системы водородом не превышает 10 минут.

Рис. 8. 11-метровый гибридный автобус с водородной системой топливных элементов,
построенный на новом заводе в г. Юньфу
Рис. 8. 11-метровый гибридный автобус с водородной системой топливных элементов, построенный на новом заводе в г. Юньфу

Модуль топливного элемента вместе с блоком подачи воздуха и блоком рециркуляции охлаждающей жидкости установлен в отсеке в задней части автобуса, а радиаторы отоп­ления установлены на крыше за водородными баллонами. Модуль топливных элементов, собранный компанией Synergy по лицензии компании Ballard, может обеспечить 85 кВт.

Клеммы топливного элемента подключены кабелем к преобразователю и аккумуляторной батарее. Для привода транспортных средств используется электрический двигатель переменного тока. Блок управления транспортным средством (VCU) обеспечивает регулирование необходимой мощности. Мощность топливного элемента регулируется в соответствии с нагрузкой и динамическими характеристиками транспортного средства. Поскольку динамический отклик системы топливных элементов медленнее, чем у аккумуляторного блока, последний используется в качестве буфера для удовлетворения требований, связанных с динамикой разгона автомобиля.

Система определения состояния заряда (SOC) батареи настроена на изменение зарядки от 50 до 80%. Система топливных элементов не будет переключаться до тех пор, пока SOC не подаст сигнал о том, что зарядка батареи ниже 60%. Такая стратегия управления силовым агрегатом помогает продлить срок службы системы топливных элементов.

Учитывая, что указанные транспортные средства обладают нулевым выбросом токсичных веществ с отработавшими газами энергосистем, уровень смога вокруг г. Фошань при введении в эксплуатацию всего запланированного парка электробусов, взамен автобусов с дизельными двигателями, планируется существенно снизить. Кроме того, опытная эксплуа­тация показала, что затраты энергии составляют примерно половину от затрат, которые имеют место при использовании автобусов, работающих на ископаемом топливе.

Серьезной проблемой в г. Фошане и г. Юньфу при организации эксплуатации транспортных средств на водородном топливе с системой топливных элементов на первом этапе эксперимента являлось отсутствие водородной инфраструктуры. В связи с этим был разработан план ускоренного строительства первых водородных заправочных станций. Затем были построены еще 10 заправок для этих населенных пунктов. Первая водородная заправочная станция представлена на рис. 9. Эта ВЗС была построена в непосредственной близости от автобусного завода, рядом с новым отелем Hydrogen. На этой ВЗС автобусы начали заправляться с сентября 2016 года. Для автобусного маршрута на топливных элементах Sanshui – использовалась водородная передвижная автомобильная газонаполнительная компрессорная стация с запасом водорода 165 кг при давлении 450 бар, рассчитанная на заправку 6 автобусов. При запасе хода электробусов на одной заправке до 300 км, технологическая цепочка маршрутов автобусов работала без сбоев. Ежедневное потребление водорода составляло обычно 10 кг на автобус. Доставка газообразного водорода осуществлялась с химического завода с использованием передвижных заправщиков. В связи с этим процесс заправки автобусов являлся дорогостоящим. В будущем планируется оптимизировать затраты и предусмотреть переход на возобновляемую энергетику с использованием для производства водорода процесса электролиза.

Рис. 9. Первая станция заправки водородом, работающая в г. Юньфу c 2016 года
Рис. 9. Первая станция заправки водородом, работающая в г. Юньфу c 2016 года

На сегодняшний день в Китае уже работает 20 водородных станций, включая станции контейнерного типа и передвижные автомобильные водородные газонаполнительные станции. К концу 2019 года в Китае планируется ввести в эксплуатацию 50 водородных станций.

Сравнивая электрические автобусы с системами топливных элементов и электробусы с аккумуляторами, следует отметить, что серийные аккумуляторные электробусы, производство которых освоено в количестве 6 тыс. единиц в год имеют цену около 400 тыс. долл. США каждый. Такой электробус имеет аккумуляторную батарею массой до 3 т, емкостью до 324 кВт-ч электрической энергии. По показателю энергоемкости аккумуляторные электробусы уступают в 3 раза электробусам с системами топливных элементов, работающими на компримированном водороде. Запаса энергии аккумуляторных электробусов хватает лишь на 100 км пробега. Это существенно снижает его конкурентоспособность по сравнению с дизельными автобусами или транспортными средствами с системой топливных элементов. Кроме того, требуется 5 часов, чтобы перезарядить большую батарею с помощью дорогих источников питания мощностью 60 кВт. В настоящее время стоимость электробуса с системой топливных элементов в 2 раза выше, чем для аккумуляторных электробусов, но расчеты показывают, что при выходе объемов производства водородных автобусов на 5 тыс. шт. в год цена автобусов сравнивается.

Предполагается, что при таком уровне цен электробус с водородными системами топливных элементов, с учетом улучшенных показателях про пробегу на одной заправке, может конкурировать с автобусами, работающими на дизельном топливе.

Опытная эксплуатация автобусов с водородными системами топливных элементов показала, что за два месяца эксплуатации средний расход водорода составил 7 кг/100 км пробега, хотя отдельные поездки давали разброс от 8,5 кг/100 км до 5,8 кг/100 км. Такие отклонения связаны с особенностями маршрута транспортного средства и квалификации водителя.

Особый интерес представляют исследования, связанные с определением экономической эффективности при эксплуатации грузовых автомобилей с системами топливных элементов. 500 городских грузовиков были построены партнерами Synergy (рис. 10). Опытная эксплуатация таких машин планируется в самое ближайшее время.

Рис. 10. Грузовики с системами водородных топливных элементов, построенные в Китае
в 2017–2018 годах в г. Юньфу с системами Ballard мощностью 30 кВт
Рис. 10. Грузовики с системами водородных топливных элементов, построенные в Китае в 2017–2018 годах в г. Юньфу с системами Ballard мощностью 30 кВт

По мнению городских властей г. Юньфу, с учетом потребностей рынка спрос на водородные автобусы и грузовые автомобили в самое ближайшее время существенно вырастет, так как в течение следующего десятилетия городские грузопассажирские перевозки будут расти опережающими темпами.

По итогам встречи был подготовлен совместный протокол, предусматривающий концентрацию усилий сторон на гармонизации базы нормативно-правового регулирования двух стран на основе международных стандартов ИСО и МЭК. По мнению сторон, такая гармонизация является основным инструментом, объединяющим интеллектуальные и финансовые усилия при двустороннем сотрудничестве. Стороны считают целесообразным осуществление научно-технического сотрудничества с целью объединения усилий в области коммерциализации технологий топливных элементов.

Выводы и рекомендации

1. Национальные комитеты Российской Федерации и Китайской Народной Республики, работающие в международных организациях ИСО и МЭК, специализирующиеся в области водородных технологий и топливных элементов, проводят важную работу по формированию международной системы стандартизации в сфере водородных технологий и топливных элементов, а также принимают неотложные меры для имплементации международных документов по стандартизации в национальные системы своих стран, с тем чтобы максимально сблизить требования безопасности, методы испытания и оценки соответствия задачам инновационного развития.

2. Организация эксплуатации водородного транспорта с системами топливных элементов в рамках водородных транспортно-энергетических комплексов (ВТЭК), включающий парк водородных автомобилей, автобусов и водородных заправочных станций в г. Юньфу (КНР) имеет важное социально-экономическое значение для продвижения водородных технологий не только в Китае, но и в России, странах СНГ и Таможенного союза.

3. С учетом накопленного опыта целесообразно в самое ближайшее время поставить вопрос о разработке и организации эксплуатации совместными усилиями водородного транспортно-энергетического комплекса, включающего водородные заправочные станции и парк водородных электробусов, со сроком окупаемости менее 3 лет.

4. Рассмотреть возможность организации совместного серийного производства беспилотных летательных аппаратов с системой топливных элементов и компримированного хранения водорода на борту с продолжительностью непрерывного полетного времени на одной заправке, превышающей 3 часа.

5. Объединить усилия сторон по совершенствованию систем производства водорода в целях оптимизации структуры производства водородного топлива в зависимости от реальных условий его применения, включая использование различных видов углеводородного топлива, а также технологий возобновляемых источников энергии.

Список литературы

[1] Раменский А.Ю. Водород в качестве топлива: Предмет и цели стандартизации // Альтернативная энергетика и экология. 2015. № 1. С. 35–44.

[2] Раменский А.Ю., Григорьев С. А. Технологии топливных элементов: Вопросы технического регулирования // Альтернативная энергетика и экология. 2016. № 19–20. С. 107–129.

[3] Раменский А.Ю. Применение водорода в качестве топлива // АБС-авто. 2018. № 2.

[4] Раменский А.Ю. О развитии инновационных технологий в России в области топливных элементов на современном этапе. Ч. 1. Введение в тему.

[5] Раменский А.Ю. О развитии инновационных технологий в России в области топливных элементов на современном этапе. Ч. 2. Современные национальные технологические инициативы и их соответствие мировым практикам.

[6] Раменский А.Ю. О развитии инновационных технологий в России в области топливных элементов на современном этапе. Ч. 3. О социальной ответственности инновационных инициатив в сфере формирования национальной системы стандартизации.

[7] Раменский А.Ю. О развитии инновационных технологий в России в области топливных элементов на современном этапе. Ч. 4. Национальная технологическая инициатива (НТИ): анализ понятийного аппарата.

[8] Раменский А.Ю. О развитии инновационных технологий в России в области топливных элементов на современном этапе. Ч. 5. Принцип добровольности применения национальных стандартов в области водородных технологий.

[9] Ramenskiy A.Yu., Grigoriev S.A., Ra­men­skaya E.A., Grigoriev A.S. Technical regulation issues concerning fuel cell technologies in the Russian Federation, countries of the Eurasian Economic Union and CIS countries//International journal of hydrogen energy. 2017. No.42 (33). Р. 1–13.

[10] China Progress on Renewable Energy Vehicles: Fuel Cells, Hydrogen and Battery Hybrid Vehicles Zhixiang Liu, Kevin Kendall and Xieqiang Yan. Published: 25 December 2018. https://www.mdpi.com/1996–1073/12/1/54

[11] CHINE: LE PROGRAMME HYDROGÈNE ET PILES À COMBUSTIBLE, L’Association Française pour l’Hydrogène et les Piles à Combustible (AFHYPAC). http://www.afhypac.org/documents/tout-savoir/Fiche...

Визитная карточка

Александр Юрьевич Раменский, к.т.н.

Президент Национальной ассоциации водородной энергетики (НАВЭ РФ)

Вице-президент Международной ассоциации водородной энергетики (IAHE)

Председатель технического комитета РОССТАНДАРТА «Водородные технологии» (ТК 029)

h2org.ru

Эксклюзивное издание

"Экспертиза технического состояния
и причины неисправностей
автомобильной техники"
3 ведущих эксперта | 960 стр. | 2100 иллюстр.
Узнать детали

Адрес редакции

111033 Москва, ул. Самокатная, 2а, стр.1, офис 313

На карте

Контакты

Тел.: (495) 361-1260

E-mail: dostavka@abs-magazine.ru

Социальные сети

Журнал «АБС-авто» © 2019, все права защищены