Разуменне вадародных запраўляльных станцый
Для запраўкі электрамабіляў, якія працуюць на паліўных элементах, вадародам выкарыстоўваюцца спецыяльныя месцы, якія называюцца вадароднымі запраўкамі (ЗЗВ). Гэтыя запраўкі захоўваюць вадарод пад высокім ціскам і выкарыстоўваюць спецыяльныя фарсункі і трубаправоды для падачы вадароду ў транспартныя сродкі ў параўнанні з традыцыйнымі запраўкамі. Сістэма запраўкі вадародам становіцца вырашальнай для харчавання транспартных сродкаў на паліўных элементах, якія ствараюць толькі цёплае паветра, а таксама вадзяную пару, па меры таго, як чалавецтва рухаецца да нізкавугляроднага транспарту.
Чым запраўляць вадародны аўтамабіль?
Для запраўкі вадародных транспартных сродкаў выкарыстоўваецца высокасціснуты вадародны газ (H2), звычайна пад ціскам 350 бар або 700 бар для аўтамабіляў. Для эфектыўнага захоўвання газу пад высокім ціскам вадарод захоўваецца ў спецыяльных рэзервуарах, умацаваных вугляродным валакном.
Як працуюць вадародныя запраўляльныя станцыі?
Запраўка аўтамабіля, вырабленага з вадароду, патрабуе некалькіх важных этапаў: 1. Вытворчасць вадароду: рыформінг паравога метану (SMR), выкарыстанне электраэнергіі з аднаўляльных крыніц або ў выніку вытворчага працэсу — вось некаторыя з незалежных спосабаў, якія часта выкарыстоўваюцца для вытворчасці вадароду для выкарыстання.
- Сцісканне і захоўванне газу: у бліжэйшых рэзервуарах захоўваецца вадарод пасля яго стараннага сціскання да высокага ціску (350–700 бар).
- Папярэдняе астуджэнне: Каб пазбегнуць пашкоджання ад перагрэву падчас хуткага напаўнення, вадарод неабходна астудзіць да -40°C перад выдачай.
4. Дазаванне: Паміж бакам для захоўвання аўтамабіля і спецыяльна распрацаванай фарсункай утвараецца герметычнае злучэнне. Старанна кантраляваная працэдура, якая падтрымлівае кантроль як ціску, так і тэмпературы, дазваляе вадароду паступаць у бакі для захоўвання аўтамабіля.
5. Сістэмы бяспекі: Шэраг ахоўных функцый, такіх як сістэмы пажаратушэння, аўтаматычнае адключэнне і маніторынг уцечак, гарантуюць бяспеку эксплуатацыі.
Вадароднае паліва супраць электрамабіляў
Ці лепш вадароднае паліва, чым электрычнае?
Гэтая рэакцыя залежыць ад канкрэтных сцэнарыяў выкарыстання. Паколькі 75–90% электраэнергіі пераўтвараецца ў энергію, якая выпрацоўваецца коламі аўтамабіля, электрамабілі з акумулятарным харчаваннем звычайна больш экалагічна чыстыя. Ад сарака да шасцідзесяці працэнтаў энергіі, якая змяшчаецца ў вадародзе, можа быць пераўтворана ў рухавік для аўтамабіляў на вадародных паліўных элементах. Аднак электрамабілі з палівамі на вадародных паліўных элементах маюць перавагі з пункту гледжання эфектыўнасці працы ў халодных умовах, даўгавечнасці (300–400 міль на адзін бак) і часу запраўкі (3–5 хвілін у параўнанні з 30+ хвілінамі для хуткай зарадкі). Для вялікіх транспартных сродкаў (грузавікоў, аўтобусаў), дзе важная хуткая запраўка і вялікія адлегласці, вадарод можа аказацца больш прыдатным.
| Аспект | Аўтамабілі на вадародных паліўных элементах | Электрамабілі на акумулятарах |
| Час запраўкі/падзарадкі | 3-5 хвілін | Ад 30 хвілін да некалькіх гадзін |
| Дыяпазон | 300-400 міль | 200-350 міль |
| Энергаэфектыўнасць | 40-60% | 75-90% |
| Даступнасць інфраструктуры | Абмежаваная колькасць (сотні станцый па ўсім свеце) | Шырокі (мільёны пунктаў зарадкі) |
| Кошт транспартнага сродку | Вышэйшая (дарагая тэхналогія паліўных элементаў) | Станаўленне канкурэнтаздольным |
Кошт і практычныя меркаванні
Колькі каштуе запраўка аўтамабіля вадародным бакам?
У цяперашні час запраўка аўтамабіля на вадародзе з поўным бакам (прыкладна 5-6 кг вадароду) будзе каштаваць ад 75 да 100 долараў, што забяспечвае запас ходу 300-400 міль. Гэта складае каля 16-20 долараў за кілаграм вадароду. Кошты адрозніваюцца ў залежнасці ад месцазнаходжання і, як чакаецца, будуць зніжацца па меры пашырэння вытворчасці і выкарыстання экалагічна чыстага вадароду. У некаторых рэгіёнах прадастаўляюцца зніжкі, якія зніжаюць кошт для кліентаў.
Ці можа звычайны аўтамабільны рухавік працаваць на вадародзе?
Нягледзячы на тое, што гэта не звычайная з'ява, традыцыйныя рухавікі ўнутранага згарання можна наладзіць для працы на вадародзе. Сярод праблем, з якімі з часам сутыкаюцца вадародныя рухавікі ўнутранага згарання, — запуск да запальвання, высокія выкіды аксідаў азоту і праблемы з захоўваннем. Сёння амаль усе аўтамабілі на вадародзе выкарыстоўваюць тэхналогію паліўных элементаў, якая выкарыстоўвае вадарод і кісларод з навакольнага асяроддзя для вытворчасці энергіі, якая прыводзіць у рух электрарухавік, а ў якасці адходаў выкарыстоўваецца толькі вада.
Якая краіна найбольш выкарыстоўвае вадароднае паліва?
Маючы больш за 160 вадародных заправачных станцый і амбіцыйныя планы па будаўніцтве 900 станцый да 2030 года, Японія ў цяперашні час з'яўляецца сусветным лідарам па выкарыстанні паліва, вырабленага з вадароду. Сярод іншых буйных краін:
Германія: больш за 100 станцый, з якіх 400 запланаваны да 2035 года
Злучаныя Штаты: прыблізна 60 станцый, пераважна ў Каліфорніі
Паўднёвая Карэя: хутка развіваецца, да 2040 года прагназуецца будаўніцтва 1200 станцый
Кітай: Робіць значныя інвестыцыі, у цяперашні час працуе больш за 100 станцый
Глабальны рост вадародных заправачных станцый
Па стане на 2023 год у свеце налічвалася каля 800 вадародных заправачных станцый; да 2030 года прагназуецца, што гэтая колькасць павялічыцца да больш чым 5000. Дзякуючы субсідыям урадаў і імкненню вытворцаў да распрацоўкі паліўных элементаў, Еўропа і Азія знаходзяцца на пярэднім краі гэтага развіцця.
Фокус на цяжкай тэхніцы: пашырэнне вадароднай інфраструктуры для грузавікоў, аўтобусаў, цягнікоў і марскіх перавозак
Час публікацыі: 16 снежня 2025 г.
