Двигатель прогресса: когда в РТ может появиться водородный транспорт

Фото: kamaz.ru

9 февраля ПАО «КАМАЗ» и ПАО АФК «Система» подписали соглашение о сотрудничестве в области развития водородных технологий. По данным пресс-службы татарстанского автопроизводителя, оно направлено на объединение и координацию усилий в создании серийных изделий, использующих водород. Среди них грузовой автомобиль, складская техника, водный автобус-электроход, мобильные водородные заправочные станции, электролизеры и так далее.

Недалекое будущее

РБК Татарстан опросил экспертов о возможных сроках реализации проекта и актуальности такого транспорта для России. Они сошлись во мнении, что техника на водороде является более экологичной за счет отсутствия выбросов и меньшей шумовой нагрузки.

Руководитель направления безуглеродных технологий компании «Н2 Чистая Энергетика» Василий Чубоксаров в беседе с РБК Татарстан высказал мнение, что сроки реализации соглашения заисят от планов компаний по уровню локализации компонентов будущих транспортных средств. Если речь на первоначальном этапе идет об интеграции технологических решений из дружественных стран на базе существующих транспортных средств, то такая техника может появиться в течение 1-2 годов. Такой продукт не потребует значительных инвестиций.  

Если же проект будет предполагать практически полную локализацию, то исходя из зарубежной практики, при наличии компетенций, на запуск в серию новых силовых агрегатов потребуется не менее 6 лет. В этом случае реализация проекта потребует многомиллиардных инвестиций, в том числе на создание новых заводов по производству компонентов.

Руководитель группы стратегического консалтинга компании Kasatkin Consulting Ольга Насиковская предположила, что сроки внедрения данной программы будут относительно сжатыми с учетом политики импортозамещения и развития собственного производства. Если будет поддержка государства (указ об обязательном переходе на водородный транспорт выделенных компаний, субсидирование покупки подобного транспорта), то осуществить внедрение водородного коммерческого транспорта можно уже в 2025 году.

«В конце 2023 года АФК «Система заявляла о том, что они готовятся показать свой первый водородный грузовик уже к концу 2024 года. Однако без поддержки государства на рынке пока недостаточно имеющегося спроса на водородный транспорт в виду высокой стоимости производства водородного транспорта и топлива для него, а также инфраструктурных ограничений, связанных с созданием сети заправочных станций», — сказала Насиковская. 

Объем инвестиций, по словам эксперта, прогнозировать затруднительно. Проект можно рассматривать, скорее, как научный для обеспечения технологического суверенитета страны, а не как «экономически эффективный», отметила Насиковская.

«Создание новых отечественных технологий всегда дорогостоящее удовольствие, и только эффект масштаба впоследствии может снизить себестоимость производства. Ситуацию упрощает то, что данная программа по созданию водородного транспорта ведется в КАМАЗ уже с 2021 года, в частности, компания представляла свой первый водоробус КАМАЗ-6290 и 44-тонный прототип грузовика с системой водородных топливных элементов. Также аналоги подобного транспорта уже существуют в дружественных странах и возможно осуществить преемственность технологий. Техническое оснащение заправочной инфраструктурой не требует больших инвестиций, так как маршруты грузового транспорта заранее известны и их можно типизировать, оснастив зарядной инфраструктурой только маршрут следования транспортных средств, а также склады, на которых будет использоваться складская техника», — сказала руководитель группы стратегического консалтинга компании Kasatkin Consulting. 

По ее словам, развитие новых технологий в серийном производстве может дать возможность России не только обеспечить технологический суверенитет страны, но и занять долю на рынке водородного транспорта, особенно, в странах с амбициозной политикой по декарбонизации, где недостаточно собственного потенциала. «Таким образом, Россия будет отходить от своего статуса сырьевой страны, развивая параллельно другие более экологичные направления», — отметила эксперт.

Однако нельзя забывать, что у водородных автомобилей также есть недостатки, такие как сложность в транспортировке и хранении водорода, высокая стоимость производства и инфраструктурные ограничения, связанные с созданием сети заправочных станций. 

Водородный транспорт в России и в мире

Опрошенные эксперты сошлись во мнении, что водородный транспорт на данный момент мало представлен в РФ. По словам Чубоксарова, отечественная водородная техника представляет собой демонстрационные образцы – речные трамваи, беспилотные летательные аппараты и погрузчики, также есть импортная продукция, например, Toyota Mirai. Отдельно эксперт отметил представленные на автовыставках автобусы и маршрутки производства КАМАЗ и ГАЗ. 

Использование водорода, отметил Чубоксаров, тестируется на всех направлениях транспорта – наземного, водного и воздушного, однако направления, получившие на текущий момент наибольшее развитие это грузо- и пассажиро- перевозки. Отдельные компании в мире уже тестируют карьерные самосвалы на водороде, которые считаются панацеей для горнодобывающих компаний при сокращении выбросов CO2.

«России существует единицы заправочных комплексов, что является сдерживающим фактором даже для энтузиастов водородного транспорта. В Западной Европе, Китае, Японии, Корее и США, водородный транспорт развивается более стремительно, и объем продаж автомобильного транспорта на водородных топливных элементах составляет уже порядка 6 тыс.единиц в год в Китае и порядка 1 тыс. в Европе, а количество заправок только в Корее составляет около 200. Однако, стоит отметить, что водород все еще занимает незначительную долю в общем объеме транспортных средств», — сказал руководитель направления безуглеродных технологий компании «Н2 Чистая Энергетика». 

Профессор Высшей школы бизнеса НИУ ВШЭ Михаил Аким рассказал РБК Татарстан, что, по прогнозам экспертов Международной организации Hydrogen Council (Совет по водороду), к 2050 году доля водорода в глобальном энергобалансе составит 18%, и мир будет потреблять 550 млн т водорода в год.

«Однако, если мы говорим про горизонт 2050 года, здесь пока корректнее говорить о трендах, а не о конкретных цифрах, поскольку мы находимся в условиях сложной геополитической ситуации, которая так или иначе влияет на весь мир. Развитие технологий производства и транспортировки водорода в последние годы значительно ускорилось, благодаря поддержке многими государствами усилий по сокращению выбросов CO2 и масштабным инвестициям в проекты по развитию возобновляемых источников энергии в период пандемии, а также из-за текущих геополитических изменений, которые вносят существенный вклад в формирование глобальной энергетической повестки. При этом развитые страны делают ставку на зеленый водород как способ хранения и передачи энергии, произведенной в различных регионах мира с использованием возобновляемых источников. Адаптация и развитие водородных технологий на транспорте стимулируется введением крайне жестких экологических требований в ряде регионов мира», — отметил Аким.

Профессор Высшей школы бизнеса НИУ ВШЭ сообщил, что согласно исследованиям, в 2018 году рынок автомобилей на топливных элементах оценивался в $651,9 млн. Ожидается, что к 2026 году он достигнет $42,04 млрд, что обеспечит среднегодовой темп роста 66,9% в период с 2019 по 2026 год.

«Во многом, можно предположить, что рост водородного транспорта будет определяться стоимостью зеленого водорода, с одной стороны (что, в свою очередь, будет определяться стоимостью строительства объектов возобновляемых источников энергии, сложностью получения разрешений, стоимостью материалов, в частности меди) и стоимостью материалов (лития, кобальта, никеля и других), необходимых для производства батарей электромобилей. Но развитие технологий водородных транспортных средств и инфраструктуры заправки на годы отстает от аккумуляторных электрогрузовиков», — сказал Аким.

Он рассказал, что на данный момент лидером в области водородных грузовиков является Nikola (США), но и традиционные производители, включая Kenworth, Hyundai Motor и Volvo Trucks, разрабатывают большие установки на водородных топливных элементах.

«Грузовики на топливных элементах на несколько тонн легче, чем аккумуляторные аналоги, что позволяет перевозить больше, поскольку они нуждаются в громадных батареях, требуемых для больших магистральных электрических грузовиков. Наиболее передовые аккумуляторные электрические тяжелые грузовики сегодня могут проезжать до 500 километров, но при этом требуемое время зарядки составляет нескольких часов. При этом наиболее распространенный пробег между подзарядками грузовиков составляет около 250 километров. Водородные грузовики имеют запас хода до 800 километров при этом заправка занимает около получаса», — сообщил Аким.

Согласно ряду исследований, добавил эксперт, аккумуляторные электромобили будут наиболее экономичным и эффективным решением с нулевым уровнем выбросов, обеспечивающим перевозку грузов на короткие расстояния, а водород в долгосрочной перспективе может стать единственным жизнеспособным экономически-оправданным выбором для дальнемагистральных грузоперевозок. Предполагается, что аккумуляторные электрические грузовики идеально подходят для полезной нагрузки до 20 т и 400 км пробега, в то время как водородные транспортные средства подходят для поездок на расстояние более 300 км и полезной нагрузки от 12 т.

При этом, например, в США стартовая цена больших грузовиков с аккумуляторными электрическими батареями и водородными топливными элементами составляет порядка 450 тыс. долларов, что в 3 раза превышает стоимость дизельного грузовика. Одна из причин дороговизны связана с очень жесткими нормативные требованиями, связанные с взрывоопасностью водорода, пояснил эксперт.

Аким добавил, что необходимость развития грузовиков на водороде в США предопределяют большие расстояния. Однако, согласно оценкам компании MAN, второго по величине производителя грузовиков в Европе, грузовики, работающие на водородном топливе, будут играть лишь небольшую роль в транспортном будущем Европы. При этом, по словам эксперта, подавляющее большинство логистических транспортных средств с нулевым уровнем выбросов будут электрическими, в связи с тем, что данная технология уже отработанная и наиболее эффективная. Согласно исследованию Международного совета по чистому транспорту (ICCT), до 2040 года эксплуатировать электрические грузовики в Европе будет дешевле, чем их аналоги с водородным двигателем.

«Очевидно, что требуется значительное снижение затрат по всем элементам цепочек поставок, как для производства и дистрибуции водорода, так и грузовиков при достижении масштабов производства, чтобы грузовики на топливных элементах стали экономически эффективными. Многочисленные исследования отмечают, что стоимость производства, транспортировки, хранения и заправки водородом длительное время не будет конкурентоспособной по стоимости с дизельным топливом без существенной помощи в виде налоговых льгот и других механизмов субсидирования со стороны государства», — сказал Профессор Высшей школы бизнеса НИУ ВШЭ.

В наземном транспорте доля продаж водородного транспорта составляют не более 0,1%. Прогнозный рост рынка водородных автомобилей – 30% ежегодно. «При этом нельзя говорить, что водородные автомобили завоевывают мир, так как в 2022 году в целом продажи автомобилей были на 55% выше, чем в предыдущем году, в то время как водородные – всего на 40%. То есть рост продаж автомобилей на иных видах топлива был гораздо выше, чем водородных», — сказал Аким.

Руководитель группы стратегического консалтинга компании Kasatkin Consulting отметила, что распространенность водородных автомобилей, по его словам, варьируется в зависимости от страны. Эксперт выделила Северную Америку, на которую приходится 8% всего мирового рынка водородных автомобилей, а также Китай, в котором отмечается максимальный прирост водородного автотранспорта в последние годы. Среди водородного автотранспорта две трети приходится на пассажирские автомобили и только треть – на коммерческие (преимущественно, автобусы и грузовики). 85% рынка коммерческого автотранспорта приходится на Китай – эта страна максимально внедряет водородные автобусные парки и грузоперевозки,  в том числе за счет того, что для данный транспорт имеет определенные маршруты и не нуждается в развитой сети заправок, 

Насиковская рассказала, несмотря на то, что использование водородных двигателей в водном транспорте пока отсутствует в больших масштабах, прилагаются усилия по изучению потенциала водорода в водном транспорте, особенно, для перевозок на дальние расстояния. С 2019 года в Европе проводится проект H2SHIPS, целью которого является реализация двух пилотных проектов в Амстердаме и Бельгии по строительству портовых судов с водородными двигателями. На данный проект выделено более 6,3 млн евро. В Амстердаме должен был быть создан первый корабль в мире Neo Orbis, полностью работающий на водороде в твердой форме. Однако сроки завершения проекта сдвигаются с 2022 года и технология все еще находится в разработке, вероятно, создатели столкнулись с трудностями в освоении данного вида топлива в судоходстве.

«Проект по созданию электрохимического генератора для одного из первых судов на водородном топливе в России, которым занимается АФК «Система», можно считать технологической гонкой России с Западом по освоению новых технологий», — сказала Насиковская. 

Подпишись на Telegram РБК Татарстан