В ходе онлайн-форума Hydrogen Wave компания Hyundai Motor Group представила стратегию по развитию водородной энергетики до 2040 года под названием Hydrogen Vision 2040. Уже к 2028 году автопроизводитель планирует перевести на электрическую энергию все новые модели коммерческого транспорта как за счет использования электрических силовых установок на топливных элементах и аккумуляторных батареях, так и с помощью внедрения систем топливных элементов.
«Концепция Hyundai Motor Group заключается в том, чтобы применять водородную энергию во всех сферах жизни и промышленности – в домах, общественных местах, на заводах и в офисах. Цель состоит в том, чтобы сделать водород легко доступным для использования каждым, везде и во всем, – отметил председатель Чонг Исон в своем выступлении на форуме Hydrogen Wave. – Мы хотим предложить практические решения для устойчивого развития человечества, и с помощью этих прорывных решений стремимся ускорить создание всемирного водородного общества к 2040 году».
Hyundai Motor Group уже начала массовое производство первого в мире серийного тяжелого грузовика с силовой установкой на водородных топливных элементах XCIENT Fuel Cell, прошедшего глубокую модернизацию. В настоящее время на базе XCIENT Fuel Cell разрабатывается тягач, который будет представлен в 2024 году. В ходе Hydrogen Wave Группа также представила концепт Trailer Drone – систему контейнерных перевозок с водородными силовыми установками, способную функционировать полностью автономно. Эта система конфигурируется на основе сдвоенных тележек e-Bogie.
Помимо этого, Hyundai Motor Group планирует придать новый импульс развития глобальным рынкам коммерческого транспорта, в том числе и европейскому, емкость которого составляет сейчас около 400 000 единиц техники в год. Это можно будет сделать с помощью передовых технологий топливных элементов нового поколения. Группа разработает специализированный автомобиль (purpose built vehicles, PBV) габаритной длиной от 5 до 7 метров, который будет ориентирован на глобальный рынок легкой коммерческой техники. Планируется, что уже к 2030 году продажи в этом секторе составят 7 млн единиц в год. Такие показатели, в частности, будут достигнуты за счет расширения деловых возможностей и применения автопилотирования и роботизации для коммерческого транспорта.
Водородные топливные ячейки применяются на коммерческой основе не только в автомобилях вроде кроссовера NEXO, городского автобуса Elec City Bus или грузовика XCIENT Fuel Cell. У них есть потенциал для дальнейшего развития до 2040 года и в других направлениях, к примеру, в мощных спортивных автомобилях, средствах городской воздушной мобильности, роботах, самолетах и крупных судах. Реализуя этот потенциал, компания расширит сферу применения технологий и систем топливных элементов на все области энергетики, в том числе на снабжение электроэнергией и теплом жилых зданий, городские источники энергии и электростанции.
Для реализации таких планов компания планирует представить в 2023 году систему топливных элементов нового поколения, которая будут отличаться сниженной стоимостью и уменьшенными габаритами, с одновременно более высокими надежностью и мощностью. Результаты исследований и испытаний уже позволили инженерам компании в течение 20 лет значительно, почти на 98%, снизить стоимость топливных элементов. Для обеспечения ценовой конкурентоспособности компания ставит перед собой к 2030 году задачу добиться стоимости электромобиля FCEV на сопоставимом уровне с электромобилем на аккумуляторных батареях.
Находящаяся в данный момент на стадии разработки система топливных элементов третьего поколения придет на смену системе, применяемой в настоящее время в кроссовере NEXO. В рамках форума были продемонстрированы два варианта мощности – 100 кВт и 200 кВт. Размеры 100-киловаттной системы уменьшены на 30%, что позволило сделать ее объем на 70% меньше, чем у системы текущего поколения. Уменьшение занимаемого объема позволяет удобнее использовать ее в различных типах транспортных средств и для других целей применения. 200-киловаттный вариант, разработанный для применения на коммерческом транспорте, имеет те же размеры, что и современная система NEXO, отличаясь при этом вдвое большей мощностью.
У системы топливных элементов второго поколения, представленной в 2018 году, компания увеличила гарантию до 5 000 часов и 160 000 км пробега, что сопоставимо с условиями, предлагающимися для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Для находящейся в разработке системы третьего поколения поставлена задача повысить надежность на 50-100%. Имеющие высокую надежность системы для коммерческого транспорта позволят достичь ресурса по пробегу 500 000 км. Помимо этого, стоимость систем топливных элементов третьего поколения будет значительно снижена — по планам это снижение превысит 50%, что станет ключевым фактором для достижения к 2030 году ценового паритета между электромобилями FCEV и ВЕV.
В основе системы третьего поколения лежит идея модульности и гибкости компоновки. За счет этого она может быть использована для самых различных целей. Новая силовая установка способна обеспечить различные мощностные характеристики (от 500 кВт до 1 МВт) за счет объединения в общую батарею разного количества стандартных 100-киловаттных модулей. Такое решение идеально для использования в качестве системы резервного питания для крупных судов или IT-компаний.
Также была продемонстрирована «абсолютно плоская» система элементов (Full-Flat System), позволяющая уменьшить вертикальный габарит до 25 см. Подобные характеристики позволяют использовать ее на самых различных видах транспорта – в специализированных автомобилях (PBV), минивэнах и микроавтобусах, автобусах и трамваях – поскольку блоки системы могут быть закреплены как под полом, так и на крыше автомобиля.
В рамках форума Hydrogen Wave и выставки HydroVILLE бренд продемонстрировал несколько новейших решений и концепций, которые демонстрируют потенциал использования экологически чистой водородной энергии, включая дрон-спасатель (Rescue Drone), передвижную зарядную станцию H Moving Station, электромобиль-электростанцию для работы в условиях чрезвычайных ситуаций RHGV (Rescue Hydrogen Generator Vehicle) и другие.
К примеру, концепция Trailer Drone («прицеп-дрон») – это система контейнерных перевозок с водородными силовыми установками, способная функционировать полностью автономно. Число баков с водородом подбирается индивидуально для каждого маршрута. За счет этого гибкая и эффективная система Trailer Drone обеспечивает эффективный запас хода на одной зарядке более 1000 км, что сопоставимо с существующими системами контейнерных перевозок.
Электрические тележки на топливных элементах» Fuel Cell e-Bogie находятся под каждым контейнером Trailer Drone точно так же, как каждый вагон установлен на вагонной тележке, но они представляют собой полностью «закрытую» систему с силовой установкой на водородных топливных элементах и четырьмя полностью независимо управляемыми колесами. Для реализации концепции Trailer Drone требуется две тележки Fuel Cell e-Bogie, и такое транспортное средство обладает повышенной маневренностью за счет способности двигаться вбок. Такой прицеп-дрон способен автономно двигаться между пунктами с контейнерами в порту и в условиях плотного городского движения. Дальнейшее повышение эффективности возможно за счет использования режима «Кластер» (Cluster mode), допускающего формирование группы из нескольких прицепов-дронов и ее движение наподобие поезда.
Технология водородных топливных элементов может быть также успешно использована при создании мощных автомобилей. Для демонстрации подобной возможности Hyundai Motor Group разработала прототип гибридного спортивного автомобиля с водородной силовой установкой – Vision FK. Максимальная мощность установки в этом случае превышает 500 кВт (680 л. с.). Vision FK способен разогнаться с места до 100 км/ч менее чем за 4 секунды. В Vision FK использовано сочетание конвертера энергии водородных топливных элементов, привода на заднюю ось и мощной силовой установки с возможностью внешней подзарядки. Расчетный запас автономного хода этого электромобиля превышает 600 км.
Напомним, что с момента разработки своего первого электромобиля на водородных топливных элементах (FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle) в 1998 году, Hyundai Motor Group начала подготовку к «водородному» будущему. В 2013 году была представлена модель Tucson FCEV (ix35 Fuel Cell), которая стала первым шагом к массовому производству электромобилей типа FCEV. В 2018 году компания представила первый кроссовер нового поколения на водородных топливных элементах – NEXO. А в 2020 году состоялась премьера первого в мире тяжелого грузовика на водородных топливных элементах – XCIENT Fuel Cell. Ранее Hyundai пообещала прекратить продажу ДВС-автомобилей в Европе к 2035 году и стать углеродно нейтральной к 2045 году.
Источник: Hyundai Motor Group