Петербургские ученые обеспечивают развитие транспорта на альтернативном топливе
Сегодня у всех на слуху электромобили и машины на газомоторном топливе. Об автомобилях на водороде новостей мало. В каком состоянии находится это направление автомобилестроения?
Сергей Воробьев: Автомобильные кластеры по отношению к альтернативным видам топлива распределились следующим образом. Грузовая техника пытается перейти на газомоторное топливо, но эта цель еще не достигнута. Про электрический транспорт говорят, в основном, в разрезе легковых автомобилей; для грузового электротранспорта пока не удается обеспечить необходимый запас хода. Реальной альтернативой электромобилям в грузовом сегменте как раз и могут стать водородные автомобили. Энергию для питания своих электродвигателей они берут не из аккумуляторной батареи, а из протонно-обменных мембран (их еще называют топливными ячейками). Это направление ранее было недооценено производителями коммерческого транспорта. Сейчас движение в сторону практического использования мембран идет и в России, и в Китае. Речь о конструировании тяжелого коммерческого транспорта на основе топливных ячеек.
Первые пилотные машины, в проектировании которых участвовали специалисты СПбГАСУ, вышли в опытную эксплуатацию в 2023 году. Автомобиль "Электромус" грузоподъемностью 9 тонн произведен в Санкт-Петербурге силами нашего университета. Более тяжелые машины выпущены аэрокосмической корпорацией Китая (CASC). Там совместно с нашей группой ученых собран автомобиль грузоподъемностью 18 тонн, также работающий на водородных топливных ячейках. Сейчас мы ведем пилотные испытания этих машин, отработку внешних и внутренних систем для дальнейшего их масштабирования. В России интерес к водородным автомобилям есть со стороны корпораций "Росатом" и "РусГидро". Они сами производят водород и нацелены на перевод своих транспортных средств на использование водородных топливных элементов.
Что является главным препятствием на пути широкого внедрения водородных технологий в автомобильном транспорте?
Сергей Воробьев: Есть три основные проблемы: сложность внедрения технологий добычи водорода; сложность технологии преобразования водорода в электрический ток; сложность технической эксплуатации водородных автомобилей, обусловленная тем, что вся автомобильная инфраструктура настроена на совершенно другие правила технического обслуживания и ремонта.
Прежде всего необходимо решить проблему конструкции транспортного средства на водороде, довести опытные образцы до полной технической готовности. Одновременно должна быть обеспечена возможность заправки водородных транспортных средств. Ну и третий этап - решение вопросов техобслуживания и ремонта.
В чем заключаются преимущества водородного топлива по сравнению с другими источниками энергии?
Сергей Воробьев: Водород - тот химический элемент, который на нашей планете (и во вселенной тоже) находится в избытке и общедоступности, в составе воды. Основная цель запуска водородных транспортных средств - дать потребителям по-настоящему альтернативный источник энергии, цены на которую, в отличие от органического топлива и электричества, не будут почти целиком зависеть от поставщиков. На мой взгляд, невозможно говорить об энергетической независимости страны, пока такой альтернативный источник не будет доступен ее жителям. Именно поэтому данное направление необходимо развивать и масштабировать.
Какие планы ставят перед собой ученые СПбГАСУ, работающие в этом направлении?
Сергей Воробьев: Наша группа занимается не только протонно-обменными мембранами для водородного транспорта. С 2013 года мы в принципе занимаемся электрификацией транспортных средств. Те, кто работает с мембранами, сосредоточены на совершенствовании конструкции топливных ячеек. До 2025 года выпущенные пилотные автомобили на водородном топливе будут эксплуатироваться и совершенствоваться. Группа по электрификации разрабатывает силовые приводы на электрические транспортные средства грузоподъемность в 41 тонну. Таких машин в мире пока очень мало. Также в плане на текущий год - создание электрического плавающего вездехода. В прошлом году мы собрали первый образец, а сейчас отрабатываем технологию его эксплуатации в беспилотном режиме.