В далеком уже 1997 году, когда компания Toyota впервые представила гибридный Prius, революционную по тем временам разработку не сразу восприняли всерьез. Тогда никто и подумать не мог, что в будущем гибридные машины станут абсолютно обыденным явлением, а Приусу суждено стать локомотивом рынка гибридных автомобилей. Шестнадцать лет спустя Toyota снова сделала еще одну попытку изменить автомобильный рынок, представив водородный седан Toyota Mirai. И на сей раз экспертов высказалось о судьбе новой разработки куда более осторожно. С одной стороны, японцы всерьез намерены поставить Mirai «на поток». С другой, - некоторые аналогичные проекты, созданные другими компаниями, либо уже потерпели фиаско, либо продолжают существовать в виде единичных «лабораторных работ». Так в чем проблема? И есть ли у Mirai шансы повторить успех Toyota Prius?
Чтобы понять, что Toyota Mirai - не просто обычный автомобиль, даже не нужно открывать капот. Всем своим видом большой водородный седан пытается показать, что он не такой как все, и люди определенно это замечают. Разумеется, экстерьер Mirai едва ли когда-нибудь удостоится награды за дизайн и элегантность, но перед его разработчиками таких задач и не ставили. Главная цель всех форм, которые вы можете лицезреть на изображениях, – это обтекаемость и функциональность. А то что дизайн Toyota Mirai обращает на себя внимание - тоже своего рода плюс. Во-первых, внимание, даже с негативным подтекстом — это все равно внимание. Во-вторых, неординарная внешность - дополнительный способ продемонстрировать, что главная изюминка водородного седана скрывается внутри.
По своей сути, Toyota Mirai - это обычный электромобиль, но с одним отличием. Основным источником энергии для инновационного седана является водород, закачанный в бак под высоким давлением. К слову, о высоком давлении. В Toyota уверяют, что перед отправкой автомобиля в серию они полностью удостоверились в безопасности баков. Что с ними только не делали: роняли с усилием в 150 тонн, стреляли по ним из винтовки и даже переполняли, вдвое превышая допустимое давление. Так что переживать о надежности баков точно не стоит.
Но вопрос хранения энергоносителя все же второстепенен. Сам процесс выработки энергии происходит в «топливном элементе» - электрохимическом генераторе, в котором при взаимодействии закачанного в баки водорода и кислорода, добытого из атмосферы, вырабатывается постоянный ток. Единственный продукт «выхлопа» - водяной пар, который конденсируется и собирается в специальном резервуаре. Производимый в результате реакции электрический ток подается на инвертор, где он преобразуется в переменный, а его напряжение увеличивается до 650 Вольт. Производительность каждого отдельного топливного элемента не слишком высока, потому их используют помногу, собирая десятки пластин в отдельные модули.
Водород, закачанный в баки – не единственный источник энергии Toyota Mirai, кроме него синхронный электродвигатель может подпитываться электрическим током от сборки никель-металлгидридных аккумуляторных батарей, расположенных за спинкой заднего дивана. Этот источник используется в автомобиле для двух целей - хранения энергии, полученной от рекуперативного торможения, и выдачи ее в моменты интенсивного разгона.
В движение Toyota Mirai приводит электромотор, максимальная отдача которого составляет 154 лошадиные силы и 355 Н·м крутящего момента. При заявленной снаряженной массе в 1850 килограмм эти характеристики выглядят более чем скромно, но стоит сделать поправку, что для выхода на максимальный момент не нужно крутить двигатель до заоблачных оборотов - он доступен во всем диапазоне мотора. Поэтому заявленные время разгона от нуля до 100 километров в час за 9,6 секунд и максимальная скорость в 178 км/ч – величины крайне достоверные.
В отличие от привычных нам единиц измерения расхода топлива в «л/100 км», топливная экономичность Mirai измеряется не в литрах, а килограммах. Во время загородных поездок водородный седан расходует около 0,8 килограмма топлива, а по городу – 0,69 килограмма. Если учесть, что на АЗС в Германии за килограмм водорода просят около 9 евро, то выходит, что на преодоление 100 километров в городском режиме нужно будет потратить чуть более 6,2 евро, а это равноценно 6 литрам немецкого дизельного топлива. Разумеется, небольшой выигрыш в цене все-таки есть, но только если сравнивать Mirai с бензиновыми или дизельными седанами. А вот в сравнении с гибридами или обычными электромобилями, экономические преимущества нового водородного седана кажутся не такими уж впечатляющими.
Высокая цена водородного топлива объясняется двумя причинами. Во-первых, инфраструктура пока еще очень слабо развита, спрос на водород невелик, а значит его производство не выводят «в тиражи». Во-вторых, само производство водородного топлива на данный момент - дело довольно затратное. Самым дешевым методом получения водорода считается паровая конверсия природного газа, которая позволяет сократить его себестоимость до 2-5 долларов. Правда, есть у данного метода и существенные недостатки. К примеру, тот факт, что для получения водорода используется ископаемое топливо, частично ломает саму концепцию «зеленых» автомобилей. Кроме того, одним из продуктов паровой конверсии газа, кроме водорода, является распространенный парниковый газ CO2, что тоже слабо вписывается в идею «озеленения» мира.
Как бы там ни было, ученые утверждают, что конверсия природного газа - лишь промежуточный этап перехода на водородные автомобили. Таким способом компании хотят решить проблему, когда спрос на экологичные водородные автомобили как бы есть, но их не покупают из-за отсутствия инфраструктуры. Это значит, что спрос на само топливо также остается предельно низким и никакого смысла развивать эту самую инфраструктуру нет. В будущем компании обещают разорвать этот замкнутый круг: отказаться от неэкологичных способов добычи водорода, и перейти к более «зеленым» процессам. Например, синтезу с помощью электролиза воды или улавливанию, так называемого «мусорного» водорода, который выделяется как побочный продукт на некоторых производствах.
Подводя итог следует отметить, что автомобили типа Toyota Mirai, бесспорно, стоит рассматривать как катализатор для развития рынка водородных машин. Toyota делает абсолютно все, чтобы её без преуменьшения революционная разработка пошла в полноценное серийное производство. Японцы смогли уменьшить цену водородного седана примерно до 60 тысяч долларов, что заставило некоторые конкурирующие компании заявлять, будто Toyota продает Mirai себе в убыток. Впрочем, сами японцы предпочитают слову «убыток» термин «инвестиция» и рассчитывают на получение большого гешефта в будущем. Оценив дороговизну водорода на одном из ключевых рынков для данного автомобиля, в США, они даже субсидируют программу, в рамках которой все покупатели Мирая смогут абсолютно бесплатно заправлять свои автомобили водородом на протяжении трех лет.
В общем, как и в истории с Приусом на исходе ХХ века, Toyota остается верной себе и прилагает максимальные усилия для популяризации пока что спорной, но весьма перспективной технологии. По сути, новый Mirai показал, что серийное производство водородных автомобилей уже возможно, а единственным фактором, сдерживающим его распространение, является отсутствие водорожных АЗС. А что, разве с пунктами зарядки электромобилей дела обстояли иначе?
И все же в самой концепции водородного седана есть еще два значительных изъяна. Во-первых, единственный продукт выхлопа, водяной пар, после конденсации превращается в дистиллированную воду. А вода, как известно, имеет склонность замерзать при температуре ниже 0 °C. Конечно, из бачка накопителя нового Мирая воду можно сливать — хоть по команде водителя, хоть автоматически. А вот что делать с конденсатом, накапливающимся в тончайших каналах топливных элементов? В Toyota утверждают, что это проблему он частично уже решили: Mirai можно спокойно эксплуатировать при температурах до -22 °C. Правда, даже в такой теплой стране как Украина, иногда встречаются морозы покрепче -22 °C, что говорить, например, о Норвегии, граждане которой сейчас раскупают электромобили и гибриды как горячие пирожки?
Вторым сомнительным моментом остается тот факт, что водяной пар из выхлопа нового Mirai еще и способствует глобальному потеплению! Именно на долю водяного пара причитается более 60% парникового эффекта и именно с его выбросами в атмосферу бороться тяжелее всего. Конечно, тойотовцы научили Мирай конденсировать пар в воду, но никакой информации о том насколько это процесс эффективен не оглашается. Впрочем, для японцев слова «есть проблемы» - это лишь синоним слов «нужно еще немного поработать». Тем более, что производители «обычных» аккумуляторных электромобилей уже толкают в спину заявлениями о том, что дальность пробега их машин вплотную приблизилась к запасу хода водородного Mirai (в Toyota заявляют о «дальнобойности» в 550 км на одном баке).
Если это так, то единственным преимуществом водородного седана будет несоизмеримо быстрая (по сравнение со всеми другими серийными электромобилями) заправка. В этом плане с Mirai пока может потягаться разве что концептуальный электромобиль nanoFlowcell Quantino. Как бы то ни было, с оглядкой на современные темпы развития электромобилей по-настоящему сложным остается лишь один вопрос: как скоро сдадутся нефтедобывающие и нефтеперерабатывающие компании? И чем именно будут торговать на АЗС будущего? Водородом? Ионными жидкостями? А может АЗС в привычном для нас нынче виде и вовсе перестанут существовать, а заряжать автомобили можно будет за 15 минут от домашней розетки? Не исключено, что ответы на этот вопрос мы получим раньше, чем многие ожидают.
Прокоментуйте першим