Химия - Водородная энергетика - Транспортные приложения

01 марта 2011


Оглавление:
1. Водородная энергетика
2. Малые стационарные приложения
3. Стационарные применения
4. Транспортные приложения
5. Мобильные топливные элементы
6. Водородная энергетика в России
7. Итоги 2008 года
8. Примеры государственных программ развития

Производство электрической энергии для автомобилей, водного транспорта, и т. д.

Водородная автомобильная инфраструктура

К концу 2008 года во всём мире функционировало 2000 водородных автомобильных заправочных станций. Из общего количества заправочных станций, построенных 2004—2005 году, всего 8 % работают с жидким водородом, остальные с газообразным.

Страна	1995-2006	Построено новых в 2005	Построено новых в 2006
Северная Америка	46 %	65 %	59 %
Япония	14 %	15 %	7 %
Германия	13 %	0	7 %
Остальная Европа	14 %	15 %	0
Другие страны	13 %	5 %	27 %

Таблица. Водородные заправочные станции по регионам мира

Планируется строительство

• Водородное шоссе — К 2010 году 200 заправочных станций на главных шоссе штата.
• Hi Way Initiative — водородное шоссе в штате Нью-Йорк.
• Водородный коридор — 900 км водородного коридора вдоль главных дорог между Монреалем и Виндзором.
• HyNor — водородное шоссе между городами Осло и Stavanger до 2008 года.
• 2H2 — водородное шоссе Иллинойса.
• SINERGY — Сингапурская энергетическая программа
• The Northern H — К 2010 году планируется соединить заправочными станциями крупные города вдоль главных торговых путей Манитобы, Дакоты, Миннесоты, Айовы и Висконсина.
• New York Hydrogen Network: H2-NET — 20 заправочных станций между Нью-Йорком и Буффало.

General Motors заявлял о возможных планах строительства 12000 водородных заправочных станций в городах США и вдоль главных автострад. Стоимость проекта компания оценивает в $12 млрд.

Отсутствие водородной инфраструктуры является одним из основных препятствий развития водородного транспорта.

Решением проблемы может стать применение водорода в качестве топлива для двигателя внутреннего сгорания, или смесей топлива с водородом, например, HCNG. В январе 2006 года Mazda начала продажи битопливного автомобиля Mazda RX-8 с роторным двигателем, который может потреблять и бензин, и водород.

В июле 2006 года транспортная компания BVG из Берлина объявила о закупках к 2009 году 250 автобусов MAN с двигателями внутреннего сгорания, работающими на водороде, что составит 20 % от автопарка компании.

В 2006 году Ford Motor Company начал выпуск автобусов с двигателями внутреннего сгорания, работающими на водороде.

Компании — основные игроки

Производители водорода:

• Praxair
• Air Liquide
• BOC Group
• Iwatani International
• Linde

Ёмкости для хранения водорода:

• ECD Ovonics
• HERA Hydrogen Storage Systems
• Dynetek
• Millennium Cell

Оборудование для производства водорода:

• ChevronTexaco
• H2Gen
• Hydro
• Hydrogenics
• HyRadix

BP — ключевой игрок в демонстрационных водородных проектах по всему миру.

Транспортные приложения

Автомобильный транспорт

В 2006 году было запущено в эксплуатацию около 100 новых автомобилей, автобусов, мотоциклов и т. д. на топливных элементах. К концу 2007 году в мире будет эксплуатироваться около 900 транспортных средств.

В автомобильных приложениях преобладают PEM технологии. В 2005 году был изготовлен всего один автомобиль с PAFC топливным элементом — остальные на PEM-технологиях.

Разработчики смогли снизить стоимость автомобильных водородных топливных элементов с $275 за кВт мощности в 2002 году до $110 за кВт в 2005. Департамент Энергетики США планирует снизить стоимость до $30 за кВт мощности к 2020 году.

Планы автопроизводителей

Компания	Страна	год	количество автомобилей	планы
Daimler	Германия	2009	200 шт в начале 2010 года	начало производства Mercedes B-class
Ford	США	2015	-	коммерческая готовность
GM	США	2012	-	коммерческая готовность
GM	США	2025	-	массовый рынок
Honda	Япония	2008	-	начало продаж в Калифорнии автомобиля Honda FCX
Honda	Япония	2010	12000	начало производства
Honda	Япония	2020	50000	производство
Hyundai Motor	Корея	2012	-	начало продаж
Toyota	Япония	2015	-	начало продаж
Fiat	Италия	2020-2025	-	полная коммерциализация
SAIC	Китай	2010	1000	коммерческая готовность
Shanghai VW	Китай — Германия	2010	-	начало производства Lingyu

В марте 2006 года германский HyWays проект опубликовал прогнозы проникновения водородного автотранспорта на европейский рынок.

Сценарий	2020	2030	2040	2050
Высокое проникновение	3,3 %	23,7 %	54,4 %	74,5 %
Низкое проникновение	0,7 %	7,6 %	22,6 %	40,0 %

Таблица: прогноз проникновения водородного автотранспорта на европейский рынок в % от общего количества автомобилей.

Воздушный транспорт

Корпорация Boeing прогнозирует, что топливные элементы постепенно заменят в авиации вспомогательные энергетические установки. Они смогут генерировать электроэнергию, когда самолет находится на земле, и быть источниками бесперебойного питания в воздухе. Топливные элементы будут постепенно устанавливаться на новое поколение Боингов 7E7, начиная с 2008 года.

Железнодорожный транспорт

Для данных приложений требуется большая мощность, а размеры силовой установки имеют малое значение.

Железнодорожный исследовательский технологический институт планирует запустить поезд на водородных топливных элементах в эксплуатацию к 2010 году. Поезд сможет развивать скорость 120 км/ч, и проезжать 300—400 км без заправки. Прототип был испытан в феврале 2005 года.

В США эксплуатация локомотива с водородным топливным элементом мощностью 2 тысячи л. с. начнётся в 2009 году.

Водный транспорт

В Германии производятся подводные лодки класса U-212 с топливными элементами производства Siemens AG. U-212 стоят на вооружении Германии, поступили заказы из Греции, Италии, Кореи, Израиля. Под водой лодка работает на водороде и практически не производит шумов.

В США поставки SOFC топливных элементов для подводных лодок могут начаться в 2006 году. Компания FuelCell Energy разрабатывает 625 кВт топливные элементы для военных кораблей.

Японская подводная лодка Urashima с топливными элементами PEMFC производства Mitsubishi Heavy Industries была испытана в августе 2003 года.

Складские погрузчики

Чуть менее половины новых топливных элементов, установленных в 2006 году на транспортные средства, были установлены на складские погрузчики. Замена аккумуляторных батарей на топливные элементы позволит значительно сократить площади, занимаемые аккумуляторными цехами. Wal-Mart в январе 2007 года завершил вторую серию испытаний складских погрузчиков на топливных элементах.

Просмотров: 7032

<<< Clean Urban Transport for Europe