2010 год: авто на водороде - в массы

СПб. Петербургские физики примут участие в создании материалов для автомобиля на водороде, который компания General Motors намерена запустить в массовое производство.

Компания General Motors заключила контракт с Институтом физики имени В.А. Фока СПбГУ на проведение научных работ. Также идут переговоры с Физико-техническим институтом имени А. Ф. Иоффе. Свой вклад в прошлом году уже внесли сотрудники Политехнического университета - это был первый опыт сотрудничества General Motors с петербургскими институтами. С рядом московских институтов сотрудничество идет уже несколько лет.

Нужен прорыв!

Активность автомобильного гиганта понятна. Руководство объявило о том, что стоимость силового агрегата на основе водородных топливных элементов сравняется со стоимостью обычных двигателей внутреннего сгорания уже к 2010 г. Сейчас создание опытного образца обходится компаниям, по данным экспертов, примерно в $1-2 млн.

Для того чтобы совершить прорыв (снизить стоимость и запустить такие автомобили в массы), предстоит решить четыре проблемы: хранение топлива, долговечность топливных ячеек, стоимость автомобилей, создание заправок и техобслуживание. В решении первой и частично второй проблемы и поучаствуют петербургские ученые из НИИ физики имени Фока СПбГУ.

Ученые проведут исследования, связанные с разработкой материалов, которые могут взаимодействовать с водородом длительное время. Это тот материал, который нужен для водородной двигательной установки.

Как рыба в воде

"Создание конструкционных материалов, которые способны длительное время работать в водородосодержащей среде - одна из ключевых проблем, которую предстоит решить", - говорит директор по научно-исследовательским разработкам General Motors в России и СНГ Алексей Ушаков.

"Вот тут-то нам и есть что предложить! - радуется Александр Курдюмов, руководитель проекта, профессор кафедры электроники твердого тела НИИ физики им. В.?А. Фока.

На вопрос, как представители General Motors вышли на ученых, он отвечает коротко: "Коллеги-ученые на нас показали. Мол, именно здесь решают те проблемы, которые волнуют автомобильного гиганта".

General Motors думал недолго. "Решение было принято очень быстро: мы фактически только несколько формул нарисовали - и нам предложили работать по контракту. Задача стоит очень конкретная и значимая - это все равно, что участвовать в создании термоядерного реактора!"

Вилами на воде

"Над проектом будут работать 7-10 специалистов института, на разных этапах их число будет меняться", - отмечает Сергей Бурейко, заместитель директора по научной работе НИИ физики им. В.А. Фока СПбГУ.

"Проект рассчитан на 1 год, но если его результаты нам понравятся, он может быть продлен, - говорит Алексей Ушаков. - С другой стороны, это научная работа. Ее результаты сейчас предсказать невозможно. Они могут пойти в ход, а могут просто быть положены на полку".

Все впереди

В настоящее время General Motors потратил на создание такого двигателя $?1 млрд, примерно столько же будет потрачено до 2010 г. Этот год считается отправной точкой, когда автомобили на водороде станут запускать в серию.

"Наша научная работа строится так, что мы активно привлекаем ученых в различных странах к решению научных проблем, - говорит Джеймс Спирот, руководитель химико-экологической лаборатории General Motors. - Так, в нашем центральном научном офисе работает около 500 человек, а специалистов, привлеченных по контрактам в различных странах - в Китае, Канаде, Индии и других, - вдвое больше. В Россию я впервые приехал в 2000 г., сотрудничаем с рядом институтов в Москве, Омске и вот теперь с Петербургом. То, что мы наблюдаем сейчас, это только начало сотрудничества, доля контрактов с Россией пока очень мала".

Джеймс Спирот, директор химико-экологической научной лаборатории General Motors:

"Мы готовы рассмотреть предложения любых НИИ и коммерческих фирм в Петербурге".

Александр Курдюмов, руководитель проекта со стороны НИИ физики им. В.А. Фока:

"Решение о сотрудничестве General Motors приняла очень быстро - мы фактически только несколько формул нарисовали, и нам предложили работать по контракту".

Анатолий Сударев, генеральный конструктор ООО "Научный центр "Керамические двигатели":

"В создании водородного двигателя Россия отстала, наши решения несовершенны, и опыт, приобретенный у западных коллег, будет нам полезен".

Сергей Юркин, технический директор ООО "Научно-производст-венная фирма "ИСТА":

"У нашей науки большой потенциал. Но смогут ли наши ученые выстроить отношения с General Motors - это еще вопрос".

Михаил Толстобров, исполнительный директор ООО "Импульсные системы":

"Россия может помочь мировому сообществу разве что ценными идеями от ученых, но ни в коем случае не готовыми разработками".

Как работает автомобиль на водороде

Идея использовать водород в качестве топлива для автомобиля существует давно. Водород можно считать идеальным топливом. При сжигании водорода образуется вода, которую можно снова разложить на водород и кислород. Этот процесс не загрязняет окружающую среду.

Гордость российского автомобилестроения - ВАЗ 2131. В 2003 г. на его базе было создано несколько опытных экземпляров с водородным двигателем. Батареи топливных элементов располагались в моторном отсеке автомобиля, а баки со сжатым водородом - в багажном. Максимальная скорость - 80 км/ч.

Nissan X-TRAIL FCV

Модель 2005 г. Может развивать скорость до 150 км/ч.

Mazda 5 Hydrogen RE Hybrid Concept

Модель 2005 г. Автомобиль оснащен двумя двигателями: бензиновым и водородным.

В 2002 г. компания Honda Motor Co. представила опытный образец автомобиля на топливных элементах - Honda FCX. Развивает скорость до 150 км/ч.

Мощность блока топливных элементов с ионообменной мембраной - 78 кВт. Это достаточно для разгона и движения автомобиля весом 1740 кг с максимальной скоростью 150 км/ч, что на 50 км больше, чем у его предшественника FCX-V4. Мотор - синхронный тяговый электродвигатель собственного производства, имеющий максимальную мощность 60 кВт.

Два баллона емкостью 68,88 л. Водород закачивается под давлением 350 атм. Емкости бака хватает на 355 км пробега.