Почему автомобильные гиганты планируют разработку легковых автомобилей на топливных элементах?

Какие автомобильные компании и участники рынка до сих пор незаметно работают над созданием легковых автомобилей на топливных элементах? Почему объемы продаж легковых автомобилей на топливных элементах, разработка которых ведется уже много лет, не выросли? В чем ключ к выходу из тупика?

Автомобили на водородном топливе — это прорыв. В условиях всё более жёсткой конкуренции на рынке электромобилей, разработка автомобилей на топливных элементах призвана не только проложить путь для следующего поколения технологий в области новых источников энергии, но и открыть новые горизонты в условиях жёсткой конкуренции. В этом контексте многие автопроизводители, такие как BMW, BYD, Tesla, Porsche, GAC, Haima, Foton, SAIC и Great Wall, уже начали разработку водородных автомобилей.

5 сентября BMW Group объявила о том, что в 2028 году выпустит на рынок первый серийный автомобиль на водородных топливных элементах (FCEV). Два дня назад BMW Group и Toyota Motor Corporation подписали меморандум о взаимопонимании (MOU) о всестороннем сотрудничестве в области технологий топливных элементов. BMW будет выпускать автомобили на топливных элементах с фирменными характеристиками, основанными на результатах сотрудничества двух компаний; кроме того, благодаря сотрудничеству стороны также эффективно снизят общую стоимость технологии топливных элементов, тем самым способствуя росту популярности автомобилей на водородных топливных элементах на рынке.

Новость о том, что BMW объявила о начале серийного производства автомобилей на топливных элементах в 2028 году, действительно взбудоражила индустрию автомобилей на топливных элементах, поскольку после Toyota и Hyundai к лагерю водородных автомобилей присоединился еще один международный автопроизводитель, что в определенной степени укрепило уверенность отечественных конкурентов.

На самом деле, не только BMW официально объявила о сроках массового производства водородных автомобилей. Многие автомобильные компании, явно или неявно, разрабатывали планы по выпуску автомобилей на топливных элементах.

В августе этого года компания BYD официально получила патент на «бортовое устройство хранения водорода и транспортное средство». Согласно соответствующей статистике, с 2007 года BYD активно занимается накоплением водородных технологий и подала заявки на получение ряда патентов. На данный момент BYD имеет более 60 водородных патентов, из которых более 50 связаны с водородными транспортными средствами.

Будучи гигантом в сфере электромобилей, лидирующим в рейтингах продаж, BYD продолжает разрабатывать патенты на водородные автомобили. Нельзя сказать, что компания настроена совершенно пессимистично в отношении автомобилей на топливных элементах, верно? Хотя никаких реальных моделей еще не выпущено, BYD обязательно проведет неожиданную пресс-конференцию, посвященную водородным автомобилям, так что не удивляйтесь.

BYD — не единственная компания, которая уделяет внимание автомобилям на топливных элементах, и конкурент BYD, Tesla, также изменил свою точку зрения на разработку водородных автомобилей.

Согласно сообщениям зарубежных СМИ, основатель Tesla Илон Маск ясно дал понять, что компания перейдет от электромобилей к автомобилям на водородном топливе. Первый водородный автомобиль Tesla, Model H, будет использовать передовые водородные технологии с более высокой плотностью энергии и большим запасом хода.

В прошлом Маск резко критиковал Акио Тойоду в СМИ, яростно жалуясь на недостатки автомобилей на топливных элементах. Теперь же он постепенно отбросил свои предрассудки и принял будущее водородных автомобилей. Хотя Tesla пока не видела никаких реальных шагов в разработке водородных автомобилей, изменение взглядов её основателя в определённой степени свидетельствует о возможности дальнейшего развития водородных автомобилей.

Еще один бренд автомобилей класса люкс, который незаметно для всех заговорил о создании автомобилей на водородных топливных элементах, — это Porsche. В январе этого года зарубежные СМИ сообщили, что новый документ, обнаруженный Немецким патентным и торговым ведомством, свидетельствует о том, что Porsche рассматривает возможность производства автомобилей на водородных топливных элементах. Хотя на данный момент более подробной информации нет, судя по распространенным данным, это будет высококлассная модель класса люкс.

Среди китайских автомобильных компаний, выпустивших легковые автомобили на топливных элементах, многие, такие как SAIC, GAC, Haima и Changan, уже предприняли практические шаги. Некоторые компании даже запустили модели, основанные на водородных технологиях, и начали искать пути внедрения соответствующих бизнес-моделей.

Например, в 2022 году компания Changan Automobile запустила новый энергетический бренд Deep Blue SL03, представив модель на водородных топливных элементах. Этот автомобиль использует топливные элементы в качестве источника энергии и имеет максимальный запас хода более 700 км.

Компания Haima Automobile, которая с 2013 года инвестирует в исследования и разработки автомобилей на водородных топливных элементах, в январе 2019 года представила свой автомобиль второго поколения на водородных топливных элементах 7X-H. После ряда модернизаций, в июле этого года первый демонстрационный автомобиль Haima 7X-H успешно преодолел более 6500 километров.

В ноябре 2023 года состоялся глобальный запуск флагманского водородно-электрического концепт-кара GAC ERA Zhijing. Автомобиль создан на основе новейшей многоэнергетической платформы GAC, оснащен водородными топливными элементами и распределенными электродвигателями на передней и задней осях, развивает мощность 540 лошадиных сил, имеет запас хода более 800 км и нулевой уровень выбросов.

В апреле этого года компания SAIC Roewe представила на 18-м Пекинском международном автосалоне первый в мире автомобиль с увеличенным запасом хода на водородном топливе — гибридный минивэн Roewe iMAX8. Эта модель оснащена новейшей маломощной системой топливных элементов, разработанной компанией JEH Technology для легковых автомобилей (особенно для моделей EREV), что также является активным направлением исследований в области водородно-электрических гибридов в легковых автомобилях.

На 6-й конференции водородной и электроэнергетической промышленности Gaogong, состоявшейся в июне 2024 года, многие эксперты отрасли выразили мнение, что по сравнению с рынком легковых автомобилей на новых источниках энергии, масштабы рынка коммерческих автомобилей на новых источниках энергии относительно невелики. Для более широкого применения автомобилей на водородных топливных элементах необходимо активно расширять их использование в сегменте легковых автомобилей.

Фактически, в Китае, по сравнению с коммерческим транспортом, легковые автомобили на водородных топливных элементах развиваются относительно медленно, и их рынок с трудом набирает масштабы из-за множества факторов, таких как стоимость и инфраструктурная поддержка.

«Относительно отсталая структура инфраструктуры заправки водородом и высокая стоимость производства и транспортировки водорода не дают водородной энергетике очевидных преимуществ в сегменте легковых автомобилей по сравнению с чисто электрическими транспортными средствами». Один из отраслевых экспертов отметил, что характеристики и срок службы водородных топливных элементов в основном соответствуют требованиям легковых автомобилей, а после нескольких этапов снижения стоимости стоимость топливных элементов, вспомогательных компонентов и систем хранения водорода остается довольно высокой, что затрудняет прямую конкуренцию с автомобилями на топливе и электромобилями.

Более важным, чем снижение стоимости автомобилей, является поддержка водородных заправочных станций, экономичность и удобство заправки водородом, развитие которых требует длительного времени. Учитывая низкий уровень охвата водородными заправочными станциями и объективную реальность того, что их эксплуатация нерентабельна, современные автомобили на водородных топливных элементах, очевидно, не могут удовлетворить потребности частных автомобилей в подзарядке в любое время.

Следует отметить, что ключ к масштабному прорыву рынка автомобилей на топливных элементах может лежать не в коммерческом транспорте, а в легковых автомобилях. Коммерческий и легковой транспорт несопоставимы по масштабу и охвату населения. В настоящее время многие сравнивают автомобили на топливных элементах с электромобилями, чтобы усилить конкуренцию между ними, но в этом нет необходимости.

Ранее топливные элементы разрабатывались для легковых автомобилей. Их высокая плотность энергии, хорошие характеристики при низких температурах, быстрое реагирование, безопасность и экологичность делают их очень полезными в легковых автомобилях. Даже по сравнению с литиевыми батареями, топливные элементы обладают очевидными преимуществами в дальности хода, работе при низких температурах и эффективности восполнения энергии. Поэтому автомобили на топливных элементах могут либо отказаться от преимущества дальности хода чисто электрических автомобилей и выбрать применение в районах с недостаточно развитой электросетью, для междугородних перевозок или в условиях низких температур на севере, либо занять лидирующие позиции в освоении новых территорий.

Безусловно, легковые автомобили играют огромную роль в развитии рынка водородных транспортных средств в больших масштабах, что, однако, не означает, что нынешняя государственная поддержка коммерческого транспорта бессмысленна. Государственные субсидии на электромобили начинались с самых простых в эксплуатации автобусов. Автомобили на топливных элементах также получили выгоду от государственной поддержки закупок коммерческого транспорта, такого как водородные автобусы и мусоровозы. К счастью, за последние два года, при меньшем вмешательстве государства, все больше ориентированных на рынок водородных большегрузных автомобилей постепенно стали основной массой демонстрационных проектов водородных транспортных средств. Увеличение числа эксплуатируемых водородных большегрузных автомобилей будет способствовать развитию водородной энергетической инфраструктуры, а успех их бизнес-модели может также послужить ориентиром для легковых автомобилей на топливных элементах.

Если правительство сможет «подготовить почву и продемонстрировать свои возможности», чтобы направлять строительство вспомогательной инфраструктуры, такой как водородные заправочные станции, а производители автомобилей смогут уделять больше внимания и инвестировать в передовые технологии автомобилей на топливных элементах, то производственная цепочка топливных элементов еще больше ускорит снижение затрат и совершенствование. Я считаю, что процесс индустриализации легковых автомобилей на топливных элементах ускорится, и время для прорыва на рынок обязательно наступит.