098-98-797-98
066-98-797-98
093-800-92-08
Водородный электровелосипед.
22.07.2014
Мотор-колесо и водородные топливные элементы – технологии будущего.
Как повысить автономность электровелосипедов и избавиться от привязки к электрической розетке? Эту проблему не один десяток лет решает множество компаний по всему миру. Первое, что приходит на ум, - это взять с собой запасные аккумуляторы. Рещение простое и эффективное, если речь идёт об увеличении пробега на 20-30 километров. А если это велопоход, на несколько сотен километров, например по озёрам Карелии, тогда как?
В этом случае можно взять с собой:
- солнечную батарею
- ветрогенератор
- бензогенератор.
У каждого из этих способов подзарядки аккумуляторов есть сильные и слабые стороны. Каждый из способов вполне работоспособен и имеет право на жизнь. Мы обязательно расскажем о них в будущих статьях. Совсем недавно, появился ещё об один способ, – пока экспериментальный, но возможно он станет самым распространённым в мире через десяток-другой лет. Это выработка электроэнергии в водородных топливных элементах.
Две компании из США: производитель электровелосипедов Pedego и химический концерн SiGNa Chemistry , - недавно представили действующий образец полностью автономного электровелосипеда, не нуждающегося в подзарядке от розетки.
Сменный картридж с силицидом натрия, с помощью водородного топливного элемента, позволяет выработать около 700 ватт часов электроэнергии. Это соответствует ёмкости двух средних литий-ионных аккумуляторов для электровелосипеда. Однако, два аккумулятора весят примерно 10 кг., а один картридж, их заменяющий – всего 680 грамм. Он обеспечивает выработку электроэнергии для пробега на расстояние от 64 до 96 километров без вращения педалей. В свободной продаже на территории США водородный электробайк должен появиться уже летом этого года.
Технология производства электроэнергии из водорода в стационарных установках, - применяется более полсотни лет. Первым автомобилям на топливных элементах – около двадцати лет. Теперь дошла очередь до ещё более компактных устройств. В небольшом боксе, закреплённом на багажнике электровелосипеда, находится миниатюрная электростанция в составе генератора водорода и топливного элемента, разработанного при участии американской компании Trulite (статью об устройстве и принципах работы водородных топливных элементов, - читайте здесь).
В генератор водорода вставляется специальный картридж с силицидом натрия, вполне безопасным для окружающей среды, а дальше нужно действовать в соответствии со старой рекламой концентратов шипучих напитков «Инвайт»: «просто добавь воды». Требования к качеству воды при этом, - не предъявляются: она может набираться из реки, моря и даже из попутных луж. В результате реакции воды с порошком образуется водород, который без задержки попадает в топливный элемент, где вырабатывает электроэнергию. Конструкция абсолютно безопасна, так как в отличие от разработок с перезаряжаемыми водородными баллончиками, не использует и не хранит водород под давлением. Вредных выбросов у такого генератора нет, - только водяной пар. А отработанный картридж содержит уже не силицид, а силикат натрия, который пригоден для использования в качестве сырья для промышленности.
Топливный элемент, непрерывно получающий водород из газогенератора, вырабатывает 200 ватт электроэнергии. При спокойном движении, часть её направляется для зарядки буферного литий-ионного аккумулятора, а часть расходуется на вращение мотор-колеса. При увеличении нагрузки, - ускорении или подъёме на гору, - аккумулятор и топливный элемент переключаются на снабжение энергией электродвигателя велосипеда. Такая схема напоминает принцип работы силовых установок в гибридных автомобилях и позволяет эффективно использовать на электровелосипеде Pedego мотор-колесо мощностью пол киловатта.
Помимо безопасности и достижения хорошей автономности поездок, главные преимущества предлагаемой системы, - заключается в возможности быстрой замены картриджа и его высокой удельной мощности: более 1 киловатт часа на килограмм порошка. У лучших образцов литий-ионных аккумуляторов, этот показатель не превышает 250 ватт на килограмм веса аккумулятора. Жаль только, что вдобавок к картриджам, на электровелосипеде приходится возить водородную миниэлектростанцию.
Востребованность технологии будет в первую очередь зависеть от цены картриджей. Их точную стоимость производители пока не называют, очевидно, прицениваясь к рынку, но предварительно озвучивалась цифра в 7 долларов за картридж. Если эта технология действительно окажется жизнеспособной, можно не сомневаться, что при массовом производстве цена картриджей снизится. Предварительные заказы на систему водородного генератора компании SiGNa Chemistry уже принимаются. Помимо электровелосипедов, технологию можно применять для питания многих других мобильных устройств: ноутбуков, электрогольфкаров, источников бесперебойного питания…
Значение внедрения водородной энергетики в двухколёсном электротранспорте трудно переоценить. Автономность поездок на электровелосипедах сразу возрастает в несколько раз и позволяет планировать маршруты без оглядки на розетки. Например, можно будет добраться на своей легковой машине с электробайками на специальном багажнике, - в Крым или Карпаты, а дальше путешествовать всей семьёй, или с друзьями, - на электровелосипедах.
ТМ «Volta bikes»