На топливных элементах глупости: они не за горами или многолетних несбыточная мечта?
Стоя рядом с водородных батареях Chevrolet пикап построен в армию в научно-исследовательский центр вблизи Рочестер, сенатор Хиллари Клинтон, Нью-Йорка ухо официальных ГМ, призывая его к созданию автомобилей на топливных элементах завода на сайте. "Штата Нью-Йорк располагает уникальными возможностями для развития этой технологии," говорит она. С застывшей улыбкой, Байрон Маккормик, директор ГМ топлива развития клетки, терпеливо отклоняет это предложение, настаивая на том, что решение о строительстве завода на топливных элементах не является неизбежной.
Клинтон может быть хорошо в ее третий или четвертый срок до первых заводов для массового производства автомобилей на топливных элементах строятся. Автопроизводители быстро сказать, что водородные топливные элементы позволят им построить подлинное с нулевым уровнем выбросов транспортных средств, устранение легковых и грузовых автомобилей с экологической уравнения. Ford, GM, DaimlerChrysler и Toyota, в частности, инвестировали более 1 млрд. долл. США в рамках программ на топливных элементах: BMW также проводит водорода будущее и надеется использовать топлива в обычных двигателях внутреннего сгорания.
[Иллюстрация опущены]
Тем не менее, остается один вопрос о том, расходы являются частью целенаправленных усилий в конечном счете, рынок автомобилей на топливных элементах, либо часть умных общественных отношений уловкой с целью отвлечения правительства от введения более жестких экономии топлива и автомобильных выбросов пределы. Промышленности неоднократно заявляла даты, что топливные элементы будут доступны, только отложить фактическое свитков. DaimlerChrysler, например, предсказал промышленности будет продавать 100 тысяч автомобилей на топливных элементах (ФКЗП) к 2004 году. Очевидно, что этого не произошло.
Скептики включать Джозеф Ромм, автор The Hype О водорода, который руководил транспорта на топливных элементах исследований Министерства энергетики во время пребывания бывшего президента Клинтона. "Включение наших автомобилей на газ не имеет смысла", говорит он. "Преимущества водорода может резко падать, когда гибриды считаются, и это будет стоить гораздо больше, чем бензина. Он предсказывает автомобилей на топливных элементах никогда не будет меньше, чем $ 10000 надбавка к цене по сравнению с внутренним транспортных средств сгорания. "Никогда еще в нашей жизни", говорит он.
Ромм, который едет гибридный Toyota Prius, отказывается ярлык толчком к топливные элементы публичности уловки. "Одной из причин, они делают это, чтобы подорвать случае экономии топлива". Ромм говорит. "Я не думаю, что это заговор, но это большая ошибка бизнеса".
Надежда и Hype
Хотя это правда, что водород обещает снизить волчий аппетит Америки на импортированную нефть, многочисленные препятствия остаются. Во-первых, топливные элементы все еще слишком непомерно для обычных, коммерческих приложений, несмотря на миллиардные инвестиции глобальных автопроизводителей. Водород, самый легкий и самый распространенный элемент во Вселенной, но это сложно и дорого для извлечения из углеводородов и воды, что требует больше энергии, чтобы разблокировать, чем можно получить от нее.
Предполагая, что затраты на топливо были ниже, кто-то необходимо будет создать инфраструктуру распределения водорода, и что все-таки не учитывать тот факт, что на топливных элементах производительности в настоящее время ничто в сравнении с теми двигателя внутреннего сгорания.
Водород очень трудно хранить; как газ следует иметь в танке под очень высоким давлением, а также в виде жидкости следует хранить в криогенной дорогих изотермических цистернах. Toyota недавно представила новый высокого давления водорода танк, который хранит в 1,7 раза больше водорода, чем в настоящее время. Новый танк даст автомобилей Toyota на топливных элементах 375-мильной круиз-диапазоне, что делает его сопоставимым на автомобили с двигателями внутреннего сгорания.
Хотя Ромм вопросы направлении многие автопроизводители статье в связи с их приверженность ФКЗП, он с готовностью признает, что некоторые люди в СМ, являются "истинными верующими", в этой технологии. Ларри Бернс, вице-президент ГМ из R
Такое транспортное средство должно быть доступным в масштабе объем, говорит он. "Мы не будем приступить к созданию таких автомобилей пока не убедительное экономическое обоснование, что они могут заработать прибыль. Это задание Рик Вагонер на меня". Однако Бернс прогнозирует, что ГМ будет первой компанией, которая продает 1 миллион автомобилей на топливных элементах с прибылью.
современных экспериментальных ГМ топлива автомобиля 40-испытательной камере флот, как у ее конкурентов, на основе серийного производства автомобилей, которые были модифицированы для работы на топливных элементах, стеки, чем двигатели внутреннего сгорания. Они основаны на Опель Зафира, неамериканских микроавтобус.
Позднее в этом году ГМ планирует проверить Sequel, его последним в серии топливных элементов концепт-каров, что по поводу размера Cadillac SRX. Он построен на "скейтборд" шасси, что Бернс утверждает, будем изобретать автомобиль, поскольку его можно расширить или вниз для размещения любого размера, от компактного автомобиля пикап. Продолжение рассчитана на круизных диапазон 300 миль и разгон от 0 до 60 миль / ч менее чем за 10 секунд.
М., как и большинство других автопроизводителей, является членом Калифорнийское топливное партнерство (CaFCP) в Сакраменто, Калифорния, 31 членов партнерства, основанного в 1999 году для содействия коммерциализации топливных элементов. Создание CaFCP выполнил видение Фердинанд Panik, бывший глава DaimlerChrysler топлива в ячейке программы, которые сделал предсказание 100000 автомобилей на топливных элементах к 2004 году. Panik уже не в DaimlerChrysler, но его видение остается одной из движущих сил исследовательской работы топливных элементов, в том числе мысль, что все компании должны показать свои автомобили в партнерстве Калифорнии. Партнерство надежды разместить до 300 автомобилей с топливными элементами, в независимых флота демонстрационных проектов к 2007 году.
Кэтрин Данвуди является исполнительным директором CaFCP, который может похвастаться 55 000 квадратных футов объекта в Сакраменто, где члены автоматически компании проводить встреч команды, прежде чем их собственные пути развития топливных элементов. Данвуди отвергает любые CaFCP о том, что это всего лишь шарада PR, даже если он не принимает участия в фактическом проектировании или техники ФКЗП. Это ответственность его членов, говорит она. Вместо этого партнерство занимается разработкой инфраструктуры в рамках которой автомобилей на топливных элементах могут работать. Среди его достижений является пособием для быстрого реагирования на дорожно-транспортных происшествий FCV, что адреса, как бороться с водородом танки разрушили транспортных средств.
В ходе недавнего визита в учреждение партнерства, 37 ФКЗП, подвергаются проверке. Транспорт на предприятии интенсивно дорожно-тестирование на более чем 190 000 кумулятивных миль влачат каждый бит эффективности и лошадиных сил, но компании еще не достигли прорыва, которые сделали бы топливных элементах конкурентоспособны по сравнению с питанием от двигателей внутреннего сгорания .
[Иллюстрация опущены]
Ке Хатори, руководитель операции по Toyota в CaFCP, говорит, что компания разработала 90-киловатт топливных элементов, что равняется примерно 110 лошадиных сил. "Этого достаточно, чтобы власть Горец размера транспортного средства", говорит он. Но стоит Toyota около $ 500 за кВт для создания топливных элементов, так что 90-кВт стека будет стоить около $ 45000 в одиночку, что более чем в 15 раз средняя стоимость двигателя внутреннего сгорания. М. спицами человек признает свои стеки слишком дорогостоящи, но заявляет, что его настоящее стеки топливных элементов меньше, чем в 10 раз дороже, чем двигатели внутреннего сгорания, и до сих пор закрытия щели.
Хатори говорит топливных элементов жизни должен соответствовать 100 000-мильной диапазона ожидать от стандартных двигателей внутреннего сгорания и не оспаривает тот факт, что ни одна компания, в том числе Toyota, удалось достичь этой цели. "Мы демонстрируем стабильный прогресс, но мы не близки к нашей цели еще.
Toyota испытаний 3 автомобилей на топливных элементах на сайте Калифорнии. Автомобили горцев внесены изменения, гибриды, которые работают на электроэнергии, вырабатываемой на топливных элементах стека. Два из них сдаются в аренду университета Калифорния-Дэвис на $ 10000 в месяц. Одна из миссий UC Davis 'является изучение социальных принятия ФКЗП. Но по контракту запрещается работать в его ФКЗП температуры замерзания - водяной пар является важным побочным продуктом эксплуатации топлива ячейки и по-прежнему основным камнем преткновения препятствующие коммерциализации - или от хранения ФКЗП крытый из-за необоснованных страхов, что водород утечек пула и взорваться.
Вольфганг Вайс, руководитель операции "Даймлер-Крайслер на полигоне Калифорния, решительно не согласен с идеей, что ФКЗП являются Hindenbergs на колесах, заявив, что работающие на водороде автомобили безопаснее, чем бензиновые автомобили. "Если бы мы попытались получить разрешение на бензине автомобиль, мы не получим, что сегодня," говорит он. Он ссылается Университета Майами, где испытания огнем в водородном топливе автомобиль был потушен в считанные минуты, то же огонь в бензиновый двигатель автомобиля сожгли более получаса.
DaimlerChrysler также улучшает стойкость в испытаниях. "Мы очень близки к достижению 5000 часов работы при средней скорости 30 миль / ч на шоссе и городских циклов", говорит Вейсс. Он предсказывает, что ФКЗП являются полпути к коммерциализации. "Они 9:55 лет от нас", говорит он.
В настоящее время, DaimlerChrysler получает его на топливных элементах стека от Ballard Power Systems, Ванкувер, Британская Колумбия, компании. Ford и DaimlerChrysler являются основными акционерами. Баллард, который никогда не сделал прибыли, стал инициатором развития топливных элементов, несмотря на постоянно шатким финансов.
Баллард отказывается раскрыть его годовой объем производства, но говорит, что она поставила 56 легких и тяжелых топливных элементов стеков для автомобильного клиентов. Одним из таких клиентов является Ford, чьи ФКЗП основаны на европейскую направленность и в настоящее время в аренду правительства флотов. Ford FCV работает на Баллард 902 топливных элементах серии в стек, работающие на 5000 фунтов на квадратный дюйм сжатого водорода. Она имеет радиус действия 200 километров, а максимальная скорость 80 миль / ч.
Получение реального мирового опыта с ФКЗП является приоритетной задачей. DaimlerChrysler и ГМ не только тестирование топливных элементах, автомобили, но и испытательным топливом флотов ячейки автобус. Правительство лабораторий и научных кругов помощь в тестировании и разработке испытаний.
Одно из важных направлений является поиск наиболее эффективных способов доставки водорода к топливу стека. В фонд горения исследований Sandia National Laboratories в Ливерморе, Калифорния, и HRL. Лаборатории в Малибу, Калифорния, исследователи экспериментируют с гидридов для ГМ, HRL испытывает смесь лития и боргидрид гидрида магния, оба из которых выход водорода. Но вместо формирования металла в конце, они образуют стабильные сплава, что значительно улучшает энергии, необходимой для их полного освобождения количество водорода.
На сегодняшний день 9 процентов водорода является лучшим ГМ удалось добиться от гидридов. "У нас есть теоретические модели, которые ведут нас ожидать, мы могли бы получить, как 11 процентов", пресс-секретарь М. говорит. Бернс, который считает, что гидридов в конечном итоге может быть безопасным практическим способом осуществления водорода в ФКЗП, говорит, что это в области, где они могут быть эффективно использованы для топливных элементов.
Это займет партнерство между правительством, промышленностью и академическими кругами по совершенствованию топливных элементов. Последние энергии законопроект, принятый Конгрессом включает $ 322 млн для водорода и исследований на топливных элементах. Сенатор Клинтон соавтором законодательства сенатор Байрон Дорган из Северной Дакоты, которые повысили бы государственное финансирование исследований водорода на $ 10 млрд в течение следующего десятилетия.
Баллард генеральный директор Денис Кэмпбелл заявил недавно Национальной водородной ассоциации встрече в Вашингтоне, округ Колумбия, что встреча будущих глобальных потребностей в энергии на нефть потребует инвестиций в $ 200 млрд в год до 2030 года. "Вместо того чтобы потратить $ 200 млрд в год в течение следующих 25 лет 19 века технологии, мы должны использовать значительную часть этого обязательства энергетических решений будущего", по словам Кэмпбелла.
капитала нации является эпицентром в реальном мире демонстрация ФКЗП. В самом деле, ГМ функционирует флот FCV для использования членами Конгресса, их сотрудников и федеральных чиновников. Он пытается убедить, что эти должностные лица ФКЗП являются жизнеспособной альтернативой транспортировки. Кроме того, ГМ недавно объявил, что место 13 ФКЗП в эксплуатацию в столичном районе Нью-Йорка.
Honda, чьи FCX прототип первой машине топливных элементов в мире, получить правительство США сертификации для коммерческого использования, аренды 1 в город Лос-Анджелес, чтобы работать для города дело.
Все развитие FCV бы напрасными без наличия водорода к топливу автомобилей. Королевский Голландский / Shell группы Shell Hydrogen является первопроходцем создания водородных насосов на обычных АЗС. Она уже работает такая станция в Вашингтоне, округ Колумбия, и строит еще один один в Нью-Йорке.
Shell Hydrogen директор Джереми Бентам B. говорит, что его компания планирует создать мини-сетей 5:56 станций в течение ближайших 5 лет, обеспечивая ядро в первую очередь Bicoastal инфраструктуры распределения водорода. Бентам говорит, что 50 миллионов тонн водорода, используемого в США каждый год. Большинство из них предназначен для промышленного использования, в том числе переработка бензина, и было бы принять эквивалентную сумму топлива 200 млн транспортных средств.
Бентам говорит, $ 20 млрд будут необходимы для создания широкой инфраструктуры водорода. Хотя он и не будет прогнозировать, сколько ФКЗП появятся на рынке, или когда он по-прежнему надеется. "Один сценарий предсказывает, что не может быть 50 млн [ФКЗП] на пути к 2030 году 150 миллионов к 2040 году и 300 млн. к 2050 году," говорит он. "Конечно, это оптимистичный сценарий."
Более консервативный прогноз исходит от Маршалла Миллер, директор водородных технологий в UC Davis. "Я был бы удивлен, если вы можете ходить в дилерских купить 1 [FCV] до 2014 года," говорит он. "Это может быть гораздо позже, чем это."
будущем Действительно, все изобилие о водорода в середине 1990-х годов был заменен на тот факт, что производство с топливными элементами жестче, чем ожидалось. Даже ресурсы такие гиганты, как DaimlerChrysler, Ford, GM и Toyota, недостаточно для достижения прорыва в ближайшем будущем.
Запрет Манхэттенского проекта типа национальные усилия для достижения этой сложной технологической цели, реальность такова, что американский флот автоматически будет продолжать использовать больше нефти ежегодно в течение десяти лет. Как это признание тонет в давление, которое может установить на автопроизводителей, чтобы добиться более быстрого прогресса в повышении эффективности их двигатели внутреннего сгорания - скорее раньше, чем позже.
Статья: По дороге
Это не то выиграть джек-пот, но сделка топлива Грегг Келли стоимость будет заполнить малый Калифорнии с завистью. Келли, исполнительный директор Orthodyne электроники в г. Ирвин, Калифорния, производитель оборудования, используемого для создания полупроводников, платит, эквивалентную $ 2 за галлон топлива на своей арендованной Toyota Highlander топливных элементах с водородом.
[Иллюстрация опущены]
Он был выбран в Университете Калифорнии в Ирвине, чтобы ездить. Школы, которая сдает в аренду транспортного средства с Toyota за $ 10000 в год, начисляет только Келли коэффициент, эквивалентный тому, что это будет стоить в аренду с бензиновым двигателем Highlander. В свою очередь, он служит в качестве своего рода морской свинки, и предоставление данных для UC-Ирвин о том, что использование FCV на ежедневной основе влечет за собой.
Келли получает чуть меньше, чем 40 миль на галлон на кг водорода (эквивалентно 1 галлон бензина), и говорит вождения FCV является нормой, кроме того, что он не может путешествовать более 100 миль от водорода насоса. Горец также неудобно парк, поскольку он не может передать ее лакеев, и даже парк в гараже, из соображений безопасности. Лично он не заботится о движении с баком водорода.
Он ломал до 67000 км вождения Горец FCV до сих пор без существенных трудностей или заканчивается топливо. Он говорит, что имеет опыт, поскольку он является таким экологически чистого транспортного средства. Но он не ожидал, что присоединились другие водители в ближайшем будущем. "Это будет от 10 до 14 лет, прежде чем автомобилей на топливных элементах поступит в продажу", говорит он. "Это могут быть доступны в автобусах и такси до этого".
Статья: Как топливных элементах работы
протонного обмена клеток мембрана, или PEM, топлива являются наиболее распространенным типом разрабатывается для перевозки использования. Они все еще ручной работы в лаборатории, и далеко не массовое производство.
Клетка PEM топлива работает как аккумулятор, преобразования химической энергии в электрическую. Но это не потекли, как обычные батареи. Оно держит сделать электроэнергию столько, сколько получает водорода и воздуха. Как водород поступает в топливный элемент, он соединяется с кислородом из воздуха компрессором.
Катализатора покрытием электрода распадается атомов водорода на электроны и протоны, и движение электронов генерирует электричество. Лучше всего, единственным результатом этой химической реакции является водяной пар. Один топливный элемент создает меньше, чем 1 вольт - это принимает стопку сотни власти автомобиля.
Источник: Генеральный директор
