Водородные авто играют в кубики топливных элементов

Лет через 10-15 серийные фургончики и легковушки будут ездить на топливных элементах. И цена их будет не заоблачной, как у современных водородных авто. В этом уверены французы, разрабатывающие начинку для будущих машин уже сейчас.

Компания PSA Peugeot Citroen при партнёрстве Французской комиссии по атомной энергии (CEA) представила проект GENEPAC — новые топливные элементы для автомобиля.

Казалось бы, эти элементы существуют давно, есть компании, специализирующиеся на их разработке и производстве (не только, а точнее — не столько для автоиндустрии, сколько для других сфер применения), есть масса концептов водородных авто на топливных элементах. Бери, дорабатывай, пользуйся. Но PSA решила создать свою версию автомобильной установки, напрямую производящей электричество из водорода и кислорода окружающего воздуха. Зачем?

Напомним, единственный пока мелкосерийный автомобиль на топливных элементах — это Honda FCX (мы рассказывали о его устройстве и распространении).

Его японцы сдают в длительную аренду по $500 в месяц. Не столько для прибыли, сколько для пропаганды и апробации технологии. Обычной продажи «полностью» не предусмотрено. Да и кто купит такой автомобиль по цене $1-2 миллиона?

Да, даже мелкосерийное производство авто на топливных элементах пока никак не обеспечивает их приемлемую стоимость. Это едва ли не главное препятствие на пути распространения таких машин.

О водороде и заправках — разговор отдельный. Скажем только, что французы думают о таком пути его массового производства: из углеводородного сырья при помощи энергии Солнца, ветра, а также — атомных станций.

PSA полагает, что GENEPAC произведёт маленькую революцию в этой области. Французы основательно поколдовали с конструкцией, чтобы сделать её максимально эффективной и оптимальной для массового производства по удобоваримой себестоимости примерно к 2020 году. Чем же GENEPAC отличается от аналогов?

Это — модульная система, которая позволяет производить элементы на 20, 40 и 80 киловатт выходной мощности с максимумом общих деталей. Таким образом, можно оснащать блоками этого семейства различные по размерам (и цене) автомобили, одновременно существенно экономя на проектировании и освоении производства кучи узлов.

GENEPAC в некотором смысле похож на детский конструктор Lego: из одинаковых кирпичиков можно собрать что угодно.

Заглянем внутрь базового (80-киловаттного) блока. В центре — ядро с разъёмами трубопроводов, к которым будут подводиться: водород (газообразный, под высоким давлением) из бака (его основа — многослойное плетение из углеволокна); атмосферный воздух и охлаждающая жидкость.

Справа и слева от этой центральной части — по два блока, собственно, топливных элементов. Всего — четыре штуки. Если два из них не ставить — получится агрегат на 40 киловатт, если со второй стороны удалить ещё один блок — то на 20 киловатт.

Каждый из этих блоков представляет собой сэндвич из десятков тончайших прямоугольных элементов. Они состоят из герметичного корпуса, разделённого внутри на ещё более тонкие слои: канал для антифриза, электрод, канал для водорода, обменная мембрана, канал для воздуха, электрод, опять канал для антифриза.

Французы говорят, что их 80-киловаттный блок топливных элементов — самый компактный и лёгкий среди конкурентов в автомобильной сфере. Его удельная мощность составляет 1,5 киловатта на литр (по объёму корпуса) или 1 киловатт на килограмм (по весу).

Французский автомобилестроитель одновременно объявил об открытии подразделения, которое будет занято развитием технологий топливных элементов и особенно — изучением работы таких устройств в длительной эксплуатации.

PSA надеется, что оригинальный проект GENEPAC позволит перевести на водород коммерческие развозные фургончики, бегающие в пределах крупных городов.

И, может быть, эти элементы, более доступные и массовые, чем все прежние, дадут серийную жизнь таким экзотическим проектам, как водородный квадроцикл Quark.