Використання водню в транспортному секторі спочатку було зосереджено на електромобілях на водневих паливних елементах (FCEV). Однак останнім часом водневі транспортні засоби, що працюють на двигунах внутрішнього згоряння (ДВЗ), все більше привертають увагу, особливо серед середніх і важких вантажоперевезень. Але чому?
Водневі двигуни пропонують шлях з нульовим викидом вуглецю, використовуючи те ж водневе паливо, що і FCEV. Різниця полягає в тому, що ДВЗ є звичною технологією для виробників транспортних засобів, операторів автопарків і водіїв і пропонує більш низьку початкову вартість.
Cummins Inc. оголосила про розробку двох двигунів на водневому паливі, спеціально розроблених для ринків комерційних автомобілів та обладнання. Двигун X15H дебютував на ACT Expo у травні 2023 року, тоді як двигун B6.7H був представлений на виставці IAA Transportation у 2022 році. Обидва ці двигуни були показані в концептуальних вантажівках.
Давайте розглянемо більш конкретне застосування, далекомагістральні вантажоперевезення - джерело життєвої сили нашої економіки. У той час як FCEV може стати довгостроковим рішенням для досягнення нульових викидів на ринку важких вантажівок на далекі відстані, водневий двигун забезпечує додаткове рішення для декарбонізації.
На перший погляд, вантажівка з водневим двигуном дуже схожа на вантажівку, що працює на природному газі. Основними відмінностями між ними є вимоги до двигунів, зокрема необхідність апаратного та програмного забезпечення для роботи на чистому водні. Ще однією істотною відмінністю є його система зберігання палива.
У той час як транспортні засоби, що працюють на природному газі, використовують паливні баки з вуглецевого волокна типу 4, вони в основному зберігають природний газ при тиску 250 бар. Для транспортного засобу, що працює на водневому двигуні, знадобляться різні паливні баки з вуглецевого волокна типу 4, щоб зберегти паливо на рівні 700 бар. Важливо зазначити, що 700 бар не є галузевим стандартним тиском зберігання. Cummins бачить попит як на системи 350 бар, так і на 700 бар, але тиск зберігання 700 бар забезпечує більше зберігання палива на борту та розширений запас ходу. Cummins і NPROXX оголосили про створення спільного підприємства для продовження інновацій в області технологій зберігання водню.
Запас ходу автомобіля є критичним атрибутом для кінцевих користувачів, особливо з будь-якою новою технологією. Недоліком цього більш високого тиску є додаткові обмотки вуглецевого волокна на паливних баках, що збільшує вагу і вартість системи в порівнянні з транспортним засобом, що працює на природному газі. Незважаючи на це, очікується, що надпотужні водневі двигуни Cummins досягнуть запасу ходу понад 500 миль у більшості операцій, що полегшить інтеграцію автопарків.
Цікаво, що ці самі паливні баки використовуються як у водневих двигунах, так і в транспортних засобах, що працюють на водневих паливних елементах. Успішний запуск водневого двигуна збільшить масштаб і прискорить зниження вартості паливних баків, що дозволить використовувати паливні елементи в майбутньому.
Галузь також використовує свій досвід роботи з двигунами на природному газі щодо застосування паливних баків, вимог до безпеки та об'єктів.
Підводячи підсумок, можна сказати, що значний потенціал скорочення викидів вуглецю водневими двигунами в поєднанні зі швидкістю виходу на ринок, низькою початковою вартістю і знайомством з технологією роблять водневі двигуни досить привабливими, і автопарки звертають на це увагу. Це переконання очевидне, оскільки недавні оголошення від таких компаній, як Tata Motors, Buhler Industries і Werner Enterprises, висловили інтерес до 15-літрового водневого двигуна Cummins. Якщо ваш автопарк зацікавлений у водневих двигунах, зверніться до улюбленого виробника оригінального обладнання. Поточна доступність двигуна обговорюється і є конфіденційною.
У сфері водневих двигунів ще не все відомо, наприклад майбутні нормативно-правові рамки. Однак Cummins і транспортна галузь визнають потенціал технології на шляху до нульових викидів.