На состоявшемся глобальном онлайн-форуме Hydrogen Wave Hyundai Motor Group (Группа) представила свои планы по популяризации водорода к 2040 году за счет внедрения новых технологий и мобильных решений в транспортном и других отраслях промышленности.
Еще раз подчеркивая свою новаторскую приверженность экологически чистой и устойчивой энергии для всех типов мобильности, Группа представила Hydrogen Vision 2040 — план по электрификации всех новых моделей коммерческих автомобилей с электрическими силовыми агрегатами на топливных элементах или аккумуляторных батареях, а также с применением систем топливных элементов ко всем моделям к 2028 году. Смелая стратегия выведет Hyundai Motor Group в авангард сектора коммерческих автомобилей, помогая перестроить отрасль и реализовать устойчивое чистое будущее.
Основная цель Группы — полностью внедрить линейку грузовых автомобилей с топливными элементами к 2028 году, что сделает ее первым мировым автопроизводителем, который реализует такие амбиции в области коммерческих транспортных средств, и будет способствовать дальнейшему переходу к истинной устойчивой мобильности.
С момента разработки своего первого водородного автомобиля (FCEV) в 1998 году Hyundai готовилась к будущему водородного производства. В 2013 году был представлен Tucson FCEV (ix35), открывший двери для массового производства водородных автомобилей. Затем, в 2018 году, компания выпустила кроссовер на топливных элементах следующего поколения NEXO и первый в мире грузовик на топливных элементах большой грузоподъемности XCIENT Fuel Cell в 2020 году.
По данным Hydrogen Council (Совета по водородным технологиям — глобальная инициатива, возглавляемая генеральными директорами ведущих энергетических, транспортных, промышленных и инвестиционных компаний) на водородную энергию будет приходиться 18% мирового спроса на энергию, а размер рынка составит $2,5 трлн. Популяризация водородной энергетики также поможет сократить выбросы CO2 более чем на 6 млрд тонн в год, создав более 30 млн новых рабочих мест.
Согласно концепции Hyundai Motor Group, к 2040 году водородная энергия будет использоваться не только для транспорта, но и в более широких областях промышленности и секторов. Группа стремится сделать водородную энергию доступной «всем, всем и везде».
Тягач на базе топливного элемента XCIENT © hyundai.news
Hyundai Motor Group запустит производство таких принципиально новых моделей коммерческого транспорта как автобусы и тяжелые грузовики для глобального рынка. Они будут оснащаться силовыми установками на водородных топливных элементах или аккумуляторных батареях. К 2028 году Группа рассчитывает стать первым мировым автопроизводителем, применяющим силовые установки на водородных топливных элементах на всей линейке своих моделей коммерческого транспорта.
Hyundai уже начала массовое производство значительно улучшенной версии нынешнего XCIENT Fuel Cell, первого в мире массового грузовика большой грузоподъемности на топливных элементах. Компания также разрабатывает тягач на базе топливного элемента XCIENT, который будет выпущен в 2023 году. Во время Hydrogen Wave Группа также представила концепцию Trailer Drone — систему контейнерных перевозок с водородными силовыми установками, способную функционировать полностью автономно. Эта система конфигурируется на основе сдвоенных тележек e-Bogie.
Концепция Trailer Drone — водородная контейнерная транспортная система, способная работать полностью автономно © hyundai.news
Занимаясь разработкой водородной коммерческой техники, Группа будет продвигать идею полного перехода общественного транспорта и логистических систем Южной Кореи на решения, использующие водород. В перспективе Южная Корея должна стать образцом в этом направлении для всех стран мира.
Помимо этого, Hyundai Motor Group планирует придать абсолютно новый импульс развития глобальным рынкам коммерческого транспорта, в том числе и европейскому, величина 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 (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.
Топливные элементы Hyundai третьего поколения выпускаются в вариантах мощностью 100 и 200 кВт, каждый из которых имеет свои преимущества © hyundai.news
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, Группа 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 Группа планирует представить в 2023 году систему топливных элементов нового поколения, которая будут отличаться сниженной стоимостью и уменьшенными габаритами, с одновременно более высокими показателями надежности и мощности. Результаты исследований и испытаний уже позволили инженерам Группы в течение 20 лет значительно, почти на 98%, снизить стоимость топливных элементов. Для обеспечения ценовой конкурентоспособности Группа ставит перед собой к 2030 году задачу добиться стоимости электромобиля FCEV на сопоставимом уровне с электромобилем на аккумуляторных батареях.
Системы водородных топливных элементов нового поколения
На протяжении многих лет продолжалось снижение стоимости систем водородных топливных элементов для массового применения. В этом процессе постоянного совершенствования Группа осуществила значительный прорыв в научно-исследовательской работе, и сейчас представляет результаты этой работы.
В рамках форума Hydrogen Wave представлено несколько систем водородных топливных элементов, в том числе блок топливных элементов третьего поколения, более мощный и эффективно скомпонованный, чем используемый в настоящее время в кроссовере NEXO. Планируется, что его выход на рынок состоится в 2023 году.
Система топливных элементов третьего поколения
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 Группа продемонстрировала ее в двух вариантах мощности — 100 кВт и 200 кВт. Размеры 100-киловаттной системы уменьшены на впечатляющие 30%, что позволило сделать ее объем на 70% меньше, чем у современной системы. 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, предлагаемыми 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 FCEV и ВЕV.
Инновационная «абсолютно плоская» система элементов (Full-Flat System) © hyundai.news
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 в рамках форума была продемонстрирована инновационная «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.
Будущее водородной мобильности от Hyundai Motor Group
В ходе форума Hydrogen Wave Группа представляет свое видение будущего «водородной мобильности» на примере применения в различных транспортных средствах: от средств для оказания помощи в чрезвычайных ситуациях и проведения спасательных работ, до автопилотируемых контейнерных перевозок и мощных спортивных автомобилей. Под специально созданным Группой брендом HTWO Группа также представляет новые концепции для компактных устройств зарядки водородных ячеек.
Концепция беспилотных контейнерных перевозок Trailer Drone
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 и продуманно компонуется. За счет этого гибкая и эффективная система Trailer Drone обеспечивает эффективный запас хода на одной запрвке более 1 000 км, что сопоставимо с существующими системами контейнерных перевозок.
Концепция беспилотных контейнерных перевозок Trailer Drone © hyundai.news
Возможности автопилотирования системы Trailer Drone были обеспечены не просто перестановкой задач для соответствующей технологии, разработанной для легковых автомобилей. Уникальные требования использования в контейнерных перевозках и те процессы, по которым работают контейнерные терминалы, потребовали от инженеров Hyundai Motor Group заново переустановить принципы маневрирования и движения контейнеров. Чтобы решить эту задачу, была разработана «электрическая тележка на топливных элементах» Fuel Cell e-Bogie.
Fuel Cell e-Bogie (электрическая тележка на топливных элементах)
Термин «тележка» пришел из железнодорожной индустрии. Вагонные тележки — это колесные пары под каждым вагоном поезда. Тележки Fuel Cell e-Bogie находятся под каждым контейнером 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 беспрецедентной 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.
Тележка на водородных топливных элементах Fuel Cell e-Bogie может применяться не только в прицепах-дронах, она может выполнять более широкий ряд функций в наземных логистических цепочках, строительстве, при тушении пожаров и спасательных операциях в случае природных бедствий. По сути, это многоцелевая платформа, которая может быть применена для разнообразных решений, и в любом случае обеспечивает автономное бесшумное функционирование с нулевым уровнем вредных выбросов.
Спорткар Vision FK
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.
Спасательный дрон
Дрон-спасатель (Rescue Drone) — еще одна новая концепция решений мобильности, сочетающая возможности автономной тележки Fuel Cell e-Bogie и беспилотных летательных аппаратов. Летающим дроном можно управлять дистанционно, система также может беспилотно перемещаться в ходе операций в критических условиях — при тушении пожаров или в спасательных операциях.
Спасательный дрон на автономной тележке Fuel Cell e-Bogie © hyundai.news
Дрон-спасатель имеет независимое управление всех колес, что позволяет ему разворачиваться на месте и двигаться по диагонали. Он может выполнять спасательные миссии, используя изображения с других дронов, закрепленных снаружи основного автомобиля. Запас автономного хода такого устройства может достигать 450-500 км на одной зарядке.
Передвижная станция водородной зарядки — H Moving Station
Передвижная зарядная станция H Moving Station — тяжелый грузовой автомобиль, оснащенный оборудованием, необходимым для зарядки водородом электромобилей типа FCEV. Эта компактная водородная заправка обеспечивает удобство и гибкость возможностей в зонах, где доступ к водородным заправкам ограничен.
Спасательный автомобиль с водородным генератором © hyundai.news
Электростанция для работы в условиях чрезвычайных ситуаций и проведения спасательных работ RHGV
Электромобиль RHGV (Rescue Hydrogen Generator Vehicle) обеспечивает подачу энергии для других электромобилей в условиях проведения спасательных операций в отдаленных условиях, в зонах отсутствия дорог. Компактный электромобиль-зарядная станция подает параллельно однофазный ток с напряжением 220 В, или трехфазный с напряжением 380 В.
Водородное будущее: новая энергетика для нового общества
Как компания, являющаяся ответственным членом мирового сообщества, Hyundai Motor Group продолжит развивать средства мобильности, использующие водородную энергию, расширять систему производства водородных топливных элементов и создавать инфраструктуру для ориентированного на использование водорода сообщества.
По материалам: hyundai.news. Подготовил: hevcars.com.ua
- ← Nissan работает над процессом утилизации двигателей для электромобилей
- Большой поворот Toyota в сторону электромобилей: к 2030 году компания потратит $13,5 млрд на аккумуляторные батареи →
