В настоящее время в США развита практика использования водорода в качестве энергоисточника для автомобилей и автобусов. В 2008 году преимущественное большинство подобных транспортных средств (около 90%) передвигалось на сжатом газообразном водороде, остальные 10% – на жидком водороде. Также преобладающая часть автомобилей (около 90%) была оснащена электродвигателями, электрическую энергию для которых вырабатывали водородные топливные элементы. Конструкции меньшинства предусматривали использование водородного двигателя внутреннего сгорания.
Легковые автомобили
На конец 2008 года автопарк водородных легковых автомобилей США составил 210 единиц. Несмотря на то, что часть машин находилось в сервисе в течение года, общий пробег этих авто составил 1.1 млн миль.
Структура распределения автопарка по типам конструкций в 2008 г. :
- водородные топливные элементы – 188 единиц;
- водородные двигатели внутреннего сгорания – 22 единицы.
В среднем на одно легковое авто пробег составил в 2008 году 5 400 миль (примерно половина пробега традиционного автомобиля).
В 2008 году водородные легковые автомобили заправлялись 11 000 раз, потребив в совокупности 26 000 кг водорода (около 2.4 кг за одну заправку). Стоит отметить, что данный показатель потребления несколько ниже ожидаемого автопроизводителями (4–6 кг за заправку). Подобное расхождение продиктовано, в первую очередь, поведением водителей. С учетом того, что число водородных заправок невелико, среднестатистический водитель предпочитает заправляться в тех случаях, когда видит станцию поблизости, а не когда опустошен бак. Таким образом, ожидается, что с ростом числа станций, вырастет и средний показатель потребления водорода.
Общее число водителей водородных авто в 2008 году составило 8 700 человек. По большей части это участники программ по тестирования транспортных средств, разработанных автопроизводителями.
Анализ энергоэффективности автомобилей свидетельствует о преимуществе использования водородных топливных элементов. При потреблении 1 кг водорода средний пробег составляет 47 миль. Для водородных двигателей внутреннего сгорания – 19 миль/кг водорода. Для сравнения аналогичный показатель для традиционных авто – 22.4 мили/галлон горючего (данные 2006 года).
Грузовые автомобили
В 2008 году на дорогах США было представлено 12 водородных автобусов. Стоит отметить, что в эту группу не были включены автобусы, заправляемые смесью водорода и сжатого природного газа.
Совокупный объем потребления водорода составил 27 740 кг. Общий пробег – 176 000 миль (перевезено 366 000 пассажиров).
Преобладающая часть автобусов работала на водородных топливных элементах и батареях-гибридах.
Средний показатель энергоэффективности – 6.1 миля/кг водорода (для сравнения – 6.9 миль/галлон дизеля). Данный показатель может существенно варьироваться в зависимости от дизайна, размера и предназначения автобуса. Ряд операторов заявляют от превышении энергоэффективности водородных машин на 45–75% в сравнении с аналогичными дизельными автобусами и на 200% – с автобусами, работающими на сжатом природном газе.
Важно отметить, что именно в 2008 году впервые начали экплуатировать водородные автобусы. При этом в ближайшие два-три года ожидается значительный скачок в этом секторе. Так, к концу 2010 года автопарк автобусов должен удвоиться (дополнительно будут выпущены на дорогу 20 водородных машин).
В дополнение в автобусам на стадии разработки находятся водородные модели грузовиков 8-класса и железнодорожных локомотивов, ограниченное число которых должно быть продемонстрировано в 2010 году.
Водородные заправочные станции
На конец 2008 года в США работало 61 водородная заправочная станция (76 – с учетом заправок в Канаде).
Рис.1. Динамика количества водородных заправочных станций в США в 1998–2009 гг. (источник: The National Hydrogen Association)