По сути это знакомый ДВС, только вместо бензина или дизеля в цилиндры подают водород. Плюс такого подхода: Минусы: По сути это способ "одомашнить" водород в старой архитектуре. Здесь уже другая философия: машина по сути электрическая. Плюсы: Минусы: По ощущениям для водителя это ближе к электрокару, чем к машине с ДВС. 1. Эффективность 2. Экология 3. Производство и заводы 4. Сервис Условно по нишам: Если убрать маркетинг, картина такая: И тот и другой путь упирается в одно и то же: Подписывайся на канал и ВК , чтобы быть в курсе.
Как работает водородный двигатель внутреннего сгорания
По сути это знакомый ДВС, только вместо бензина или дизеля в цилиндры подают водород.
- Воздух + водород попадают в камеру сгорания
- Смесь поджигается свечой
- Давление от горения толкает поршень, крутит коленвал
- Дальше всё как в обычном моторе: коробка, кардан, колёса
Плюс такого подхода:
- можно использовать уже существующую базу ДВС и часть производственных линий
- знакомый сервис, понятная архитектура для механиков
- быстрый отклик, характер "как у двигателя"
Минусы:
- всё равно есть NOx, потому что азот в воздухе никто не отменял
- очень строгие требования к системе смазки и к материалам, чтобы избежать детонации и локальных перегревов
- КПД ограничен рамками теплового цикла, чудес нет
По сути это способ "одомашнить" водород в старой архитектуре.
Как работают водородные топливные элементы
Здесь уже другая философия: машина по сути электрическая.
- В баллонах под давлением хранится водород
- В топливном элементе он реагирует с кислородом воздуха
- На выходе получается электричество и вода
- Электромотор крутит колёса, как в обычном электрокаре
Плюсы:
- высокий КПД на участке "водород - электромотор"
- нет сгорания и продуктов горения внутри цилиндров
- крутящий момент электромотора, плавность и тишина
Минусы:
- сложный и дорогой стек топливных элементов
- требования к чистоте водорода
- без инфраструктуры заправок вся схема смысла не имеет
По ощущениям для водителя это ближе к электрокару, чем к машине с ДВС.
По каким критериям их вообще сравнивать
1. Эффективность
- Топливные элементы обычно выигрывают по общему КПД, особенно на ровных режимах
- ДВС на водороде остаётся в рамках привычной тепловой эффективности
2. Экология
- У fuel cell на выхлопе вода, вопрос переносится "куда" и "как" сделали водород
- У водородного ДВС на выхлопе тоже нет CO₂ от топлива, но есть NOx, которые нужно гасить системой доочистки
3. Производство и заводы
- Для ДВС можно переиспользовать часть существующих мощностей, что нравится автопроизводителям и поставщикам
- Для массовых топливных элементов и силовой электроники нужен другой производственный контур
4. Сервис
- ДВС понятен сервисам, но требует очень аккуратной настройки и топлива нужного качества
- Fuel cell требует меньше привычного "железного" обслуживания, но нужен специализированный сервис под стек и систему хранения газа
Где у чего сильные стороны
Условно по нишам:
- Лёгковой транспорт с доступной инфраструктурой водорода
логичнее смотрятся топливные элементы: тишина, КПД, образ "электромобиля на водороде" - Тяжёлые режимы работы, техника, где важна модульность и знакомость с ДВС
здесь у водородного ДВС есть аргументы: меньше переломов в производстве и обслуживании, можно переоснащать часть парка - Переходный период
реальность будет гибридной: где-то пилоты на fuel cell, где-то испытания водородных ДВС, а где-то добавки HHO на существующие бензиновые и дизельные моторы, чтобы выжать больше из уже установленного парка
Почему нет одного "победителя"
Если убрать маркетинг, картина такая:
- топливные элементы сильны там, где есть инфраструктура, строгие экологические требования и нужен высокий КПД
- водородные ДВС логичны как способ использовать водород в промышленности, которая десятилетиями строилась вокруг классического двигателя
И тот и другой путь упирается в одно и то же:
- откуда берём водород
- сколько стоит его сделать, очистить и привезти
- какие нормативы по выбросам действуют в конкретном регионе
Подписывайся на канал и ВК , чтобы быть в курсе.