АвтоНовости Hyundai

На онлайн-форуме Hydrogen Wave Hyundai Motor Group обнародовала стратегию по использованию водородной энергии Hydrogen Vision 2040.

Эту стратегию Группа намерена проводить, представляя новые технологии и транспортные решения в секторе перевозок и других областях промышленности.

Основная задача группы компаний Hyundai Motor – к 2028 году полностью перевести линейку коммерческого транспорта на использование водородных топливных элементов. Это позволит Группе стать первым мировым автопроизводителем, воплотившим подобный амбициозный план в сфере коммерческих перевозок, и поможет ускорить переход к решениям мобильности, в полной мере соответствующим представлениям об устойчивом развитии.

«Концепция Hyundai Motor Group заключается в том, чтобы применять водородную энергию во всех сферах жизни и промышленности – в домах, общественных местах, на заводах и в офисах. Цель состоит в том, чтобы сделать водород легко доступным для использования каждым, везде и во всем, – отметил председатель Чонг Исон в своем выступлении на форуме Hydrogen Wave. – Мы хотим предложить практические решения для устойчивого развития человечества, и с помощью этих прорывных решений стремимся ускорить создание всемирного водородного общества к 2040 году».

С момента разработки своего первого электромобиля на водородных топливных элементах (FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle) в 1998 году, Группа начала подготовку к «водородному» будущему. В 2013 году была представлена модель Tucson FCEV (ix35 Fuel Cell), которая стала первым шагом к массовому производству электромобилей типа FCEV. В 2018 году Группа представила первый кроссовер нового поколения на водородных топливных элементах – NEXO. А в 2020 году состоялась премьера первого в мире тяжелого грузовика на водородных топливных элементах – XCIENT Fuel Cell.

Совет по водородным технологиям (Hydrogen Council) – глобальная инициатива, возглавляемая генеральными директорами ведущих энергетических, транспортных, промышленных и инвестиционных компаний – прогнозирует, что водородная энергетика к 2050 году сможет покрывать 18% мировых потребностей в энергии, а соответствующий рынок вырастет до 2,5 трлн долларов США. Также водородная энергетика поможет снизить выбросы СО2 более чем на 6 миллиардов тонн в год, в этой отрасли будет создано более 30 млн рабочих мест.

Hyundai Motor Group уже начала массовое производство первого в мире серийного тяжелого грузовика с силовой установкой на водородных топливных элементах XCIENT Fuel Cell, прошедшего глубокую модернизацию. В настоящее время на базе XCIENT Fuel Cell разрабатывается тягач, который будет представлен в 2024 году. В ходе Hydrogen Wave Группа также представила концепт Trailer Drone – систему контейнерных перевозок с водородными силовыми установками, способную функционировать полностью автономно. Эта система конфигурируется на основе сдвоенных тележек e-Bogie.

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.

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 надежностью и мощностью. 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

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, предлагающимися 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 электромобилями FCEV и ВЕV.

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

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.

Удобство производства, складирования и транспортировки станет важным фактором для практического применения и широкого распространения технологии водородных топливных ячеек. 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 зарядке более 1 000 км, что сопоставимо с существующими системами контейнерных перевозок.

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

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.

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. 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.

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.