Цена 1 кг водорода на заправке и Россия планирует зарабатывать до 100 миллиардов долларов в год на экспорте водорода

Недавно Toyota объявила о том, что передаёт все свои патенты, связанные с автомобилями на топливных элементах в публичное пространство, и теперь они доступны для использования совершенно бесплатно. Новость умиляет тем, что патентов набралось аж 5 680 штук, задумайтесь только, как старались корпоративные юристы, патентуя всё вплоть до округлостей на кнопках. Но дело не только в этом, ведь в прошлом году именно Tesla стала первой, кто в мире патентных троллей и бесконечных судов открыл свои патенты. К слову, их у компании, выпускающей самый известный электромобиль, было меньше трёх сотен.

Но я хочу поговорить не столько об этом событии, сколько о том, почему даже появление первого автомобиля на топливных элементах, который можно купить, ничего не меняет для водородных автомобилей, и почему эта ветвь развития является абсолютно тупиковый. Илон Маск, CEO Tesla Motors, называет топливные элементы (fuel cells) «fool cells» (элементы одурачивания), аккумуляторные эксперты сходятся в том, что все в индустрии знают, что топливные элементы это ерунда, просто не все признают это, я же сосредоточусь на фактах.

Из-за падения цен на нефть стоимость галлона (3.76 литра) бензина в США упала до $2, но даже во время дорогой нефти цена не поднималась выше $4.

1. Водород дорог.Это просто факт. Сейчас рыночная цена на газ — $8.96 за эквивалент галлона бензина, 0.997 кг (данные за октябрь 2014 г.). Бак Toyota Mirai вмещает 5 кг водорода. Таким образом, одна заправка обошлась бы вам в $45 и её хватило на 480 км по методике тестирования EPA (данные ещё не проверены EPA, но вряд ли эта цифра окажется больше), что выливается в $9.38 за 100 км. Для сравнения, Toyota Prius проедет те же 100 км, потратив $2.76, а Tesla Model S — $2.99, если использовать ту же методику EPA и текущие средние американские цены.

К 2017 году Toyota планирует довести годовой выпуск Mirai до 2 100 штук.

Хотя существует множество оценок, предполагающих, что при больших объемах производства стоимость водорода снизится до $3 за кг (и приблизится к текущей цене на бензин), даже сама Toyota менее оптимистична в своих прогнозах: стоимость бака для Mirai снизится до $30 в будущем. Сейчас в США производится 7.31 миллионов кг ворода в день, в год около 2 600 миллионов килограмм. При среднегодовом пробеге около 21 500 км, его бы хватило для 12 миллионов автомобилей, то есть даже если бы водородных автомобилей в США продавали 10% от всех новых авто в течении 10 лет, производство лишь удвоилось, что не дало бы такого радикального снижения цены.

Предприятие по паровой конверсии природного газа в водород.

2. Производство водорода «грязнее» электрогенерацииСейчас 95% водорода производится из углеводородов с помощью реакции паровой конверсии или частичного окисления. Остаётся от природного газа или углеводородов CO2, тот самый с которым все страны дружно борятся развитием альтернативной энергетики и альтернативных автомобилей. Если вспомнить, что в Европе и Азии, в отличие от США, нет своего природного газа, для того чтобы из него делать водород, то всё становится ещё печальней. Сейчас использование водорода ставит в прямую зависимость от цены на газ, что не сильно отличается от нефтяной зависимости, электричество же генерируется из десятка различных источников. Теоретически, водород можно получать электролизом, но сейчас такой газ для США будет в 3 раза дороже получаемого из метана. Более того, так как получение электричества не экологически чистый процесс, а конверсия электричества в водород, затем обратно из водорода в электричество в топливных элементах имеет низкий суммарный КПД, выбросы будут значительно выше, чем для электромобилей.

Реакция паровой конверсии метана: в качестве побочного продукта выделяется пресловутый CO2

Для получения одного килограмма водорода требует 52.5 кВтч на электролизере с 75% эффективностью. Таким образом, Toyota Mirai, используя водород, полученный с помощью электролиза будет тратить 54,69 кВтч на 100 км. Даже огромная, более чем 2-х тонная Model S потребляет 23.75 кВтч на 100 км, а Mirai заметно меньше и не может похвастаться разгоном до сотни за 4 секунды. Добавьте к этому транспортировку водорода, компрессию, строительство электролизеров, строительство водородных заправок и станет понятно, что даже теоретически это не путь по уменьшению вредных выбросов в атмосферу.

Водородная заправочная станция стоит $2 млн. и способна заправить лишь 30 автомобилей за сутки.

3. Водородная инфраструктура очень дорога и не развита.Одна водородная заправочная станция обходится в $2 миллиона. Калифорния уже потратила $100 миллионов на водородные заправочные станции. Высокую цену станции подтверждают и европейские источники, например только господдержка на одну станцию в Великобритании составляет £1 млн. Вы думаете, зато такая станция может обслужить сотни машин? Нет, станции рассчитаны на заправку максимум 30 автомобилей в день. С одной стороны больше и не надо, откуда там взяться хотя бы двум, но с другой стороны суперзарядка Tesla Motors на 6-12 стоек обходится компании в $100k — $150k, а более продвинутая версия с солнечными батареями на крыше и аккумуляторами на 500кВтч для сохранения солнечной энергии в «целых» $300k. Надо ли добавлять, что такая станция в действительности может обслужить больше сотни машин в день.

Всего за год без какой-то государственной помощи Tesla Motors сделала возможными дальние поездки на Model S по Западной Европе.

Сейчас в США 13 водородных заправочных станций. В 2015 году планируют открыть ещё пару десятков. Я думаю, не ошибусь, если скажу, что эти планы следуют за водородными автомобилями на протяжении последних 10 лет. Правда, одна лишь компания Tesla Motors, используя часть прибыли от продажи своих электромобилей без государственных грантов, за один месяц, декабрь 2014 года открыла 54 своих суперзарядки, 12 из них в США, каждая на 6-8 зарядочных стоек. За год в Европе открыто более 120 суперзарядок, такое же количество водородных станций обошлось бы в четверть миллиарда долларов.

Водородный Hyundai Tucson стоит $144 400, и даже такая высокая цена не означает, что он не субсидируется производителем.

4. Водородные автомобили дороги.Хотя Toyota Mirai будет продаваться на американском рынке за $62 000, большинство экспертов сходится во мнении, что эта цена субсидирована производителем (1, 2) Точных цифр от самой Тойоты нет, косвенно же это подтверждается высказыванием главы R&D компании о том, что автомобили на топливных элементах смогуть быть конкурентными по цене с электромобилями к 2030 году и стоимостью топливных элементов. Субсидирование производителем подтверждает и цена в $144 400 Hyundai Tucson на топливных элементах, продающийся в Южной Коррее. Но даже после такой большой субсидии со стороны производителя, покупатели не торопятся покупать автомобили на топливных ячейках.

Баки из углепластика со сжатым под давлением 680 атмосфер водородом располагаются под днищем Toyota Mirai.

5. Нет ни одного преимущества водородных автомобилей перед электромобилями.Большую часть недостатков я уже перечислил. Оставлю за бортом безопасность: хотя я бы побоялся ездить на двух баллонах с водородом под днищем, производитель утверждает, что это безопасно, так давайте поверим ему. Попробуем найти хоть какие-то преимущества автомобилей на водороде перед электромобилями. Запас хода? У Toyota Mirai — 480 км, у Tesla Model S — 424 км, Tesla Roadster после обновления в следующем году сможет проехать почти 640 км, все цифры по одной и той же методике тестирования EPA, «яблоки с яблоками», что называется. А есть же ещё и плагин-гибриды, которые дают симбиоз экономичности электромобилей с возможностью движения на обычном топливе на дальние расстояния. В общем, запас хода после появление Tesla уже не аргумент.

Tesla Model S P85D разгоняется от 0 до 100 км/ч за 3.3 секунды, в то время как водородные автомобили довольствуются лишь динамикой самых слабых «дизелей».

Динамика? Разгон Toyota Mirai (от $62 000 в США) около 10 секунд до сотни, электромобиль BMW i3 (от $42 000 в США) набирает ту же скорость за шесть с половиной секунд, a Model S P85D разгоняется до сотни как McLaren F1. Остаётся единственное преимущество — скорость заправки за 3 минуты. Это могло бы быть козырем, если когда-нибудь водородных заправок стало как бензиновых. До этого момента преимущество у электромобилей — постоянная зарядка дома или на работе обеспечивает полностью заряженный автомобиль без необходимости куда-то специально заезжать. А быстрая зарядка даёт возможность полностью зарядиться за время обеда с семьёй при поездках на дальние расстояни. Если же спор идёт за абсолютные цифры, быстрая замена батареи позволяет через 1,5 минуты продолжить движение с «полным баком».

Honda тоже планирует выпустить автомобиль на топливных элементах в конце 2015 года, правда пока он больше похож на концепт.

Резонно возникает вопрос: а зачем тогда это всё Toyota и другим компаниям. Тут надо уточнить, что кроме японского гиганта интерес к автомобилям на топливных элементах в разное время возникал лишь у Honda, Hyundai и немцев (Audi, VW, Mercedes, BMW). Остальные автомобильные производители были к ним равнодушны. В то же время и от этих компаний всё чаще слышится снижение интереса (VW, BMW, Hyundai) к автомобилям на топливных ячейках. Итак,

Сомневаюсь, что недавно представленный водородный концепт Mercedes F 015 вообще ездит.

Зачем автомобильные компании продолжают делать водородные автомобили?а) ДиверсификацияРазработка и создание рабочего прототипа может стоить всего $1 млн. Создание концепта для автосалона ещё проще — он не обязан ездить. Для компаний с десятками миллиардов долларов оборота — это просто капля в море. А вдруг стрельнет, а вдруг именно эта технология окажется перспективной через 5 лет.

б) Сотрудничество между компаниямиHonda и BMW активно сотрудничают с Toyota и было бы в каких-то случаях не этично и не дальновидно не поддерживать её.

Электрический Fiat 500e продаётся лишь в Калифорнии, США для соответствия экологическому законодательству. В Европе об этой машине никто не слышал.

в) Соответствие экологическим требованиямЭкологические требования в развитых странах ужесточаются каждый год. Например, для Калифорнии несколько производителей выпускает электромобили только для того, чтобы соответствовать CARB-законодательству. Сейчас законодательство изменилось так, что выпустить один автомобиль на водородных топливных элементах стало выгоднее в 5 раз, чем электромобиль. Добавьте сюда поддержку установки заправочной инфраструктуры постоянными грантами и вы получите готовый рецепт существования автомобилей не предназначенных для людей.

За 15 лет все автомобили Toyota получили гибридные версии.

г) Маркетинг15 лет назад Toyota создала уникальный для того времени автомобиль, гибрид Toyota Prius. Вначале его производство было даже убыточным для компании, но позже продажи увеличились, себестоимость снижалась, и сейчас слово гибрид и экономичность для всех ассоциируется, главным образом, с Toyota. Продажи гибридных автомобилей составляют приличную долю доходов компании и спустя 15 лет стали высокомаржинальными. И тут появляются электромобили и плагин-гибриды. В этом сегменте конкуренция быстро нарастает, хотя доля продаж ещё заметно меньше, чем у обычных гибридов. В то же время доля обычных гибридов начинает падать, а электромобили и плагин-гибриды растут каждый год. При этом у Toyota нет никаких серьёзных наработок в этом сегменте.

Что надо сделать? Правильно, нужно сделать «poker face», говорить, что всё это ерунда, и дальше продавать Prius-ы миллионами.

Профильные ведомства подготовили концепцию развития отечественной водородной энергетики

К 2050 году экспорт из России экологически чистых видов водорода может достичь $100 млрд в год, прогнозирует Минэнерго. Для реализации проектов по его производству в правительстве обсуждаются специальные меры господдержки

Россия к 2050 году намерена зарабатывать от экспорта экологически чистых видов водорода от $23,6 млрд до $100,2 млрд в год, поставляя на мировой рынок от 7,9 млн до 33,4 млн т. Об этом говорится в проекте Концепции развития водородной энергетики до 2024 года. У РБК есть копия документа, ее подлинность подтвердил федеральный чиновник.

Документ разработан в Минэнерго и согласован с компаниями и профильными ведомствами, сообщил РБК представитель Минэнерго. По его словам, сейчас начата процедура согласования концепции с правительством. РБК направил запрос в пресс-службу правительства.

Разница в прогнозах связана с различными сценариями развития мирового рынка водорода в качестве энергоносителя и, соответственно, от спроса на него, следует из документа. Сейчас такого рынка нет, но в будущем он может стать крупным благодаря развитию технологий и масштабированию водородной энергетики, считают авторы концепции. Рынок может быть как глобальным — «с крупнотоннажными перевозками водорода от центров производства к центрам потребления по аналогии с рынками нефти и сжиженного природного газа (СПГ)», так и локальным, когда производство и потребление водорода будут сосредоточены в рамках одних и тех же стран или регионов, говорится в документе.

Россия как потенциально крупный поставщик водорода заинтересована в формировании глобального рынка водородных энергоносителей, подчеркивается в концепции.

Цветовая шкала для водорода

Для классификации водорода по технологиям производства и исходному сырью используется цветовая шкала. «Серый» водород производят из природного газа путем конверсии метана на крупнотоннажном производстве, «бурый» водород — из угля. Производство «серого» и «бурого» водорода предполагает выбросы углекислого газа (СО2) в атмосферу.

«Зеленый» водород получается электролизом воды из возобновляемых источников (ВИЭ), «желтый» — за счет электролиза при использовании атомной энергии (оба без выбросов СО2 или с их минимальным количеством). «Голубой» и «синий» водород производят из природного газа с последующим преобразованием CO2 в углерод по технологии CCS (Carbon Capture and Sequestration, улавливание и хранение углерода).

Как нарастить экспорт водорода

В России будут развивать технологии производства как «зеленого», так и «голубого» водорода, заявлял глава Минпромторга Денис Мантуров 13 апреля на конференции Ассоциации европейского бизнеса. По его словам, водород будет использоваться для нужд автотранспорта наряду с другими видами газомоторного топлива (сжиженный и компримированный, или сжатый, природный газ).

Сейчас в России нет промышленных проектов по производству «зеленого» водорода, говорил РБК глава столичного дептранса Максим Ликсутов. «Росатом» производит в год 4,2 тыс. т «желтого» низкоуглеродного водорода, уточняет доцент базовой кафедры возобновляемых источников энергии Российского государственного университета нефти и газа им. Губкина Владислав Карасевич. По его данным, российская нефтяная, атомная и аграрная промышленность производит около 3 млн т «серого» водорода в год для собственных нужд. Ежегодный же экспорт и импорт — это лишь 5 т, добавляет он.

По оценкам Международного энергетического агентства, стоимость производства «зеленого» водорода составляет от $2 до $7 за килограмм, «синего» — $1,6 за 1 кг. Именно высокая себестоимость служит причиной ограничения спроса на экологически чистый водород. Минэнерго ожидает, что благодаря развитию и удешевлению технологий ВИЭ и атомной энергии стоимость производства водорода в России методом электролиза воды, пиролиза или паровой конверсии метана упадет на 30%. Даже сейчас методом электролиза воды его выгоднее производить в России ($4 за килограмм), чем в Азии, где это стоит $7–8 за килограмм, указано в проекте Концепции развития водородной энергетики.

Концепция предусматривает, что уже к 2024 году экспорт экологически чистого водорода из России вырастет до 200 тыс. — 1 млн т, принося производителям доходы в размере от $0,6 млрд до $3,3 млрд, а к 2035 году поставки достигнут 2–7 млн т с $7,8–21,1 млрд доходов. К 2050 году в зависимости от сценария доходы могут вырасти до $23,6–100,2 млрд в год, прогнозируется в документе.

По данным Минэнерго, спрос на экологически чистый водород может существенно вырасти из-за планов Евросоюза к 2050 году достичь полной углеродной нейтральности (равенства вредных выбросов, выделяемых в атмосферу и извлекаемых оттуда). Частью «зеленых» инициатив ЕС является введение трансграничного углеродного налога — пошлины на импортируемые товары с большим углеродным следом. Этот налог может обойтись российским экспортерам от €33 млрд до €50,6 млрд до 2030 года, оценивали эксперты KPMG.

Кто планирует производить экологичный водород в России

Для достижения амбициозных целей в области производства и экспорта экологичных типов водорода Минэнерго к 2024 году предлагает создать четыре кластера по географическому принципу — Северо-Западный, Восточный, Арктический и Южный. Ведомство считает необходимым предоставить производителям меры господдержки: от специальных инвестконтрактов и возмещения части затрат на производство высокотехнологичной продукции до возмещения части затрат на купонный доход по «зеленым» облигациям, средства от продажи которых пойдут на финансирование таких проектов.

Для выполнения целей, указанных в проекте Концепции развития водородной энергетики, необходимо уже сейчас значительно активизировать работу по созданию мощностей для производства водорода, ориентированных на экспорт, а также договориться с заинтересованными потребителями и определить возможные варианты его транспортировки, замечает Карасевич.

«Росатом» к лету 2021 года рассчитывает представить результаты технико-экономического обоснования пилотного проекта поставок в Японию водорода, произведенного методом электролиза, сообщил 26 марта вице-президент по маркетингу и развитию бизнеса «Русатом Оверсиз» Антон Москвин, выступая на вебинаре «Водородная стратегия и ключевые тренды энергоперехода». В феврале «Росатом» сообщал, что способен обеспечить до 40% спроса Японии на водород до конца ближайшего десятилетия. В качестве приоритетного сценария экспортного японского проекта рассматривается организация производства сжиженного водорода на территории Сахалинской области и поставок его по морю в Японию. Кроме того, компания планирует в тестовом режиме запустить поезда на водороде на Сахалине.

Замглавы правления «Газпрома» Олег Аксютин в конце марта говорил, что компания планирует экспортировать водород в страны Азии. «Особый интерес представляет возможность производства водорода на территории Дальнего Востока методом парового риформинга метана с обеспечением улавливания и захоронения диоксида углерода («синий» водород. — РБК) и последующим экспортом водорода в страны-потребители (Япония, Южная Корея, Китай)», — отмечал он, не уточняя сроков начала экспорта.

Крупнейший в России производитель сжиженного природного газа НОВАТЭК вместе со своим французским партнером Total прорабатывает проект улавливания CO2 на Ямале и создания производств водорода для собственных нужд и на продажу, указывал начальник управления по связям с инвесторами компании Александр Назаров на конференции Московской школы управления «Сколково». Тогда же президент BP Russia Дэвид Кэмпбелл сказал, что британский мейджор заинтересован в сотрудничестве с российскими компаниями в проектах по производству водорода и развития технологии улавливания и хранения СО2. Сама компания собирается построить завод по производству «голубого» водорода в Великобритании.

РБК направил запросы в пресс-службы «Росатома», «Газпрома» и НОВАТЭКа по поводу их участия в разработке Концепции развития водородной энергетики и планов по производству и экспорту водорода до 2050 года.

Водород для транспорта

Получение: Водород в промышленности получают несколькими способами: путем парового риформинга природного газа, при хлорно–щелочном процессе электролиза раствора хлорида натрия при получении хлора, а также на различных установках для регенерации отходящих газов на нефтеперерабатывающих или металлургических заводах, путем электролиза воды.

Применение: Пищевая промышленность
для гидрогенизизации пищевых жидких жиров и масла в маргарин и другие жиры
Металлообработка
TIG и плазменная сварка и резка.
Фармацевтическая промышленность
Для производства фармацевтических полупродуктов.
Аэрокосмическая область
В качестве топливного газа для космических аппаратов при зажигании и для питания внутренних систем космических аппаратов.
Электроника
Для повышения теплопередачи. Используется газ сверхвысокой чистоты для контролируемой атмосферы при производстве полупроводников для повышения производительности и защиты от примесей.
Химическая промышленность
Гидрогенизация непищевых масел для мыла, кремов, пластика, а также для других химических процессов, в том числе для производства сыпучих, специальных химикатов и полупродуктов.
Энергетика
Усилить теплопередачу для охлаждения высокоскоростных турбогенераторов и ядерных реакторов, а также в качестве топлива для растущего рынка производства топливных элементов.
В лабораторных анализаторах пламени.В качестве газа-носителя в газовой хроматографии.

Описание

«БК Групп» — поставщик газов высокой чистоты для лабораторий, промышленных, научных и других предприятий. Предлагаем водород с массовой долей основного вещества до 99,99999%. Также у нас можно купить газовые смеси, баллоны, криоцилиндры и другое сопутствующее оборудование.

Характеристики водорода в баллонах

Водород — один из наиболее востребованных в производстве и научных исследованиях газов. В зависимости от массовой доли основного вещества во фракции он делится на технический марок А и В и чистый (High Purity и Ultra High Purity).

Чистый водород поставляется   в газообразном сжатом состоянии в баллонах и моноблоках. Наша компания предлагает продукт следующей чистоты:

• 6.0 — не менее 99,99999%,

• 5.0 — не менее 99,999%;

• 4.5 — не менее 99,995%.

Чистый водород используют в разных сферах промышленности — от металлургии до электроники и ракетостроения. Газ поставляют в специальных баллонах, окрашенных в зеленый цвет. На них красным наносят надпись «водород».

Сфера применения водорода определяется его типом. Технический газ марок А и Б используют в фармацевтике, порошковой и цветной металлургии, электронной, химической промышленности, энергетике. Водород высокой чистоты нужен в:

• производстве ракетно-космической техники;

• хроматографии и научных исследованиях;

• процессах получения ультрадисперсных металлических порошков и особо очищенных металлов;

• изготовлении нейтрализаторов выхлопных газов и других сферах, требующих точных измеренных показателей концентрации основного вещества.

Как формируется цена чистого водорода

Цена продукта, в первую очередь, определяется его чистотой. Она «диктует» требования к получению водорода, его хранению и транспортировке. Так, стоимость газа высокой очистки выше по сравнению с техническим, потому что при его изготовлении необходимы дополнительные производственные этапы. Кроме электролитического разложения воды, сжатия и очистки водород проходит специальную обработку, устраняющую примеси.

Повышены требования и к баллонам для перевозки и хранения продукта. Для водорода высокой очистки используют тару с мембранными или сальниковыми вентилями. Закачку в баллоны производят после их спецподготовки, при соблюдении требований безопасности, Дополнительные меры увеличивают стоимость водорода High Purity и Ultra High Purity.

Почему стоит купить продукцию «БК Групп»

Наша компания поставляет водород High Purity и Ultra High Purity по расценкам производителя и выполняет все требования к подготовке баллонов для транспортировки и хранения газа. Мы очищаем их, проводим ревизию вентиля, продувку, продувку, вакуумную десорбцию и вакуумирование. Давление в баллонах контролируется манометрами класса точности не ниже 1,5. Все оборудование, используемое для производства водорода, имеет соответствующий класс.

Другие преимущества нашей компании:

• контроль чистоты водорода в собственной лаборатории;

• подготовка баллонов перед отправкой заказчику для обеспечения требований безопасности транспортировки водорода;

• гибкие условия сотрудничества — у нас можно купить газовые смеси и газы, взять в аренду новые баллоны, заказать их заправку и другие услуги.

Продукцию «БК Групп» можно купить с доставкой в многооборотной таре — в Москву и регионы РФ, Таможенный Союз, Среднюю Азию и Ближний Восток.

Если «зеленую» энергетику и электромобили можно считать актуальным трендом последнего десятилетия, то электростанции и автомобили, работающие на чистом водороде — это совершенно футуристичные проекты, становящиеся реальностью сегодня. Автомобили на водородных топливных элементах, такие как Toyota Mirai, уже колесят по мировым дорогам, а из их выхлопных труб выходит лишь дистиллированная вода. Мобильные автономные водородные электростанции Toshiba H2One с помощью энергии Солнца сами производят из воды водород и затем превращают его в электричество. Казалось бы, вот оно, решение всех проблем: человечество подчинило себе самый распространенный во Вселенной элемент и сделало из него абсолютно экологичный энергоноситель. Но не всё так просто, и судьба водородной энергетики очень сложна и неоднозначна.

Сколько стоит водород

В условиях нашей планеты водород является крайне неоднозначным энергоносителем. В отличие от нефти, угля или дерева, залежей чистого водорода на Земле нет. Его добыча — это относительно дорогой, ресурсоемкий и часто крайне «грязный» процесс.

Цветовая классификация способов добычи водорода включает пять видов добычи: черный, коричневый, серый, синий и зеленый. К цвету самого газа эта градация не имеет никакого отношения. «Черный» водород производится методом окисления нефти и черного угля, побочным эффектом чего является выброс существенных объемов CO2 — экологичным такой способ получения водорода не назовешь. Для «коричневого» водорода производится окисление редкого и дорогого бурого угля. «Серый» водород получают каталитической конверсией метана в присутствии водяного пара при температуре 1000 °C. На выходе образуются водород и углекислый газ. «Синий» водород является усовершенствованной версией добычи из природного газа, при которой побочный CO2 улавливают, не давая ему попасть в атмосферу.

Цена полученного водорода может варьироваться в зависимости от страны-производителя и цен на ископаемое топливо в ней. Водород из метана в России стоит около $1,1-1,6/кг. В странах Ближнего Востока стоимость килограмма опускается до $0,9/кг, а в Европе доходит до $2,3/кг. Энергетическая ценность 1 кг водорода равна примерно 3,7 л бензина. Выходит, что водород дешевле бензина практически втрое.

Все перечисленные выше способы добычи водорода включают в себя добычу ископаемого топлива и сопутствующие выбросы углекислого газа. Единственным по-настоящему «зеленым» видом промышленной добычи водорода является электролиз воды. Если тут вы вспомнили апокалиптичный отрывок из фильма «Кин-дза-дза!» о превращении всех морей планеты в луц (топливо), то имейте в виду, что для получения количества водорода, соответствующего современной выработке, достаточно всего 1,3% от того объема воды, который сейчас используется в мировой энергетике. И хотя для электролиза предпочтительней пресная вода, опреснение соленой воды добавит к конечной цене водорода не более 1%.

При всей привлекательности «зеленого» водорода на него приходятся смешные 0,1% (100 тыс. тонн) глобального производства, тогда как около 75% добываются из природного газа. Причина, к сожалению, прозаична: для получения текущего годового объема водорода методом электролиза электроэнергии потребуется больше, чем производится всеми электростанциями Евросоюза. Из-за высоких энергозатрат цена «зеленого» водорода находится в среднем на уровне $3,0-7,5/кг, что делает его неконкурентоспособным.

В прошлом году Volkswagen прямо заявил, что когда речь заходит о современных, экологичных и эффективных автомобилях, у компании находится немало аргументов за литий-ионные аккумуляторы и ни одного за водородные топливные ячейки, которые окисляют водород и вырабатывают электричество. И хотя эксплуатация авто на топливных ячейках приводит к выбросу на порядок меньшего объема CO2, чем у электромобилей (2,7 г против 20,9 г), экологичность, в которую входит в том числе экономная трата ресурсов, перечеркивается крайне низким КПД полного цикла эксплуатации водорода в топливных ячейках.

Проведём несложную калькуляцию: допустим, при помощи солнечной электростанции или ветряков было выработано 100 Вт — обычному электромобилю достаточно подключиться кабелем к энергосети, чтобы потребить эту энергию, а затем с небольшими потерями пустить ее на работу электромоторов. 5% мы потеряем на передаче электричества от электростанции к авто, еще 10% от изначального объема придутся на потери при зарядке и разрядке аккумулятора, и еще 5% исчезнут в электромоторе (КПД двигателя электромобиля — около 95%).

В результате из 100 Вт, выработанных электростанцией, мы получаем 80 Вт на электромоторе автомобиля.

В случае с водородными топливными ячейками ситуация пока что не в пример хуже: после выработки 100 Вт на электростанции сперва нужно потратить часть энергии на добычу водорода. При эффективности экологичного электролиза воды до 75%, 25 Вт энергии расходуются на первом этапе.

Полученный водород нужно охладить, сжать, транспортировать до АЗС и закачать в баллоны автомобиля, на что уйдет еще 10 Вт.

Теоретический КПД топливных ячеек в сферически-вакуумных лабораторных условиях достигает 83%, на деле же при преобразовании водорода в электричество в никуда уйдут заметрные 25 Вт. На этом фоне потери в электродвигателе кажутся несущественными. В конечном итоге получается, что от изначальных 100 Вт электромотору достанется менее 40 Вт — 60% выработанной энергии будут потеряны для автомобиля, но оплачены потребителем. Таким образом можно считать, что КПД полного цикла аккумуляторного электромобиля составляет порядка 80%, а КПД авто на водороде — менее 40%. В свете таких результатов скептицизм Volkswagen относительно топливных ячеек более чем понятен.

В случае с водородной энергетикой получается схожая картина, из цепочки лишь исчезает электромотор — вырабатываемое топливной ячейкой электричество отправляется либо в сеть, либо запасается в аккумуляторах. Вырабатывать электроэнергию, чтобы добыть водород и снова преобразовать его в электричество на электростанции выглядит неразумным.

Может сложиться впечатление, что водород как массовый энергоноситель обречен. Однако есть маленький, но очень важный нюанс — водороду есть куда «расти». Задавшись целью, стоимость электролиза можно значительно снизить, как и снизить цены на водород, добываемый из ископаемого топлива, при учете крупных инвестиций в отрасль. Эффективность топливных ячеек также далека от теоретических пределов. Водородная энергетика находится в самом начале своего пути, впереди ее ждет долгое развитие и совершенствование.

Прогресс в области аккумуляторов замедлился практически до стагнации — реальных, а не лабораторных успехов в области автомобильных батарей не было уже очень давно, и даже предвкушение прошлогоднего Tesla Battery Day, на котором Илон Маск обещал представить нечто прорывное, обернулось разочарованием из-за обычного перехода аккумуляторов Tesla на ячейки нового типоразмера. К тому же, цена кобальта, обязательного элемента литий-ионных батарей, весьма высока и очень волатильна: за два первых месяца 2021 года она выросла с $32 тыс. до $52 тыс. за тонну.

Как только цена водорода для конечных потребителей опустится до $4,0/кг, его применение станет экономически целесообразным на грузовом и пассажирском общественном транспорте. Легковые водородные автомобили смогут составить конкуренцию электромобилям только при стоимости водорода не выше $1,5/кг (сейчас на немецких АЗС он продается по $9,0/кг). При стоимости $3,0/кг водород становится неплохим энергоносителем для отопления в странах с дорогой электроэнергией. Да и само электричество будет выгодно получать с помощью топливных ячеек, когда водород будет обходиться в $1,9/кг. В эти ценовые рамки более-менее вписывается водород из ископаемого топлива, но смысла в его использовании на транспорте и в энергетике нет, так как исчезает экологическая привлекательность.

По оценкам объединения Hydrogen Council килограмм «зеленого» водорода можно удешевить до $1,0/кг, но для этого нужно увеличить его производство со 100 тыс. до 12 млн тонн в год к 2030 году. К сожалению, эти смелые планы выглядят утопично.

В Японии при поддержке Toshiba была построен экспериментальный электролитический завод по выработке водорода Fukushima Hydrogen Energy Research Field, работающий от собственной солнечной электростанции. Его производительность составит 900 т в год.

Динамика экспорта из России в ТОП страны

Информация подготовлена специалистами CEPII, Федеральная таможенная служба, Comtrade

Крупнейшие заводы по производству Газообразного технического водорода

Заводы по изготовлению или производству Газообразного технического водорода находятся в центральной части России. Мы подготовили для вас список заводов из России, чтобы работать напрямую и легко можно было купить Газообразный технический водород оптом

ВОДОРОД ТЕХНИЧЕСКИЙ ГАЗООБРАЗНЫЙ МАРКА Б ГОСТ БАЛЛОНОВ НЕ ЯВЛ ОТХОДАМИ

Популярные вопросы

Цены на Газообразный технический водород начинаются от 25374 до 134482 рублей за 1 тонну. При экспорте Газообразного технического водорода — 20% НДС.

Как купить Газообразный технический водород оптом?

У нас вы можете заказать Газообразный технический водород напрямую от производителей. Для этого необходимо оставить заявку на нужный объем и указать куда необходима доставка? Мы сделаем для вас расчет на доставку и выставим счет на оплату.

Газообразный технический водород экспорт

Экспорт Газообразного технического водорода разрешен, но ситуация меняется, наши эксперты проверят актуальную информацию в течение 3х часов

Поиск покупателей и продавцов

Какую продукцию хотите хотите найти?

Покупка производства Газообразного технического водорода

Если вам необходимо подобрать/купить завод, предприятие не только в России, но и в любых странах включая (Аргентина, Haiti, Испания, Comoros, Венгрия, Египет, Burundi, Grenada, Swaziland, American Samoa)

Газообразный технический водород ценыВ разных странах стоимость на Газообразный технический водород различная, мы собрали статистику за 2021 — 2023 год, текущую и прогнозируемую стоимость узнайте
График цены Газообразный технический водород за 2021-2023 годГазообразный технический водород цена: сегодня (05.05.2023)

Производители из России

Часть портов, куда наиболее часто осуществляется импорт Газообразного технического водорода из России.
Вы можете получить цену FOB/CIF в портах ниже. Или прислать наиболее подходящий порт для Вас. Продажа будет осуществляться напрямую между заводом изготовителем и покупателем

• Bautino (Kazakhstan)
• Guanghai (China)

Kristana Vorobeva

Вступай в команду «Экспортв»

Напомним, что прорыв в энергетике без углеводородов, то есть без нефти и газа, совершили в Японии. Toyota почти два года назад начала серийный выпуск модели Mirai, который работает на водороде. Автомобиль имеет гибридный электроводородный «движок». Энергия производится с помощью окислительной реакции водорода в электрохимическом генераторе. Мощность электромотора составляет 136 лошадиных сил. Вместо вредного выхлопа двигатель производит чистую воду.

Одной заправки хватит на 650 километров, и обойдется она на наши деньги в 4 рубля 15 копеек (бензиновый автомобиль съест 2470 рублей). Стоимость инновационного автомобиля в Японии составит около 60 тысяч долларов. Правительство страны уже объявило, что все покупатели новых экологичных авто будут субсидированы на сумму в размере 17 тысяч долларов.

Но не всем этот прогресс придется ко двору. Как рассказал «Российской газете» старший научный сотрудник Института экономики РАН Иван Капитонов, современная американская экономика очень сильно заточена на технологию двигателя внутреннего сгорания (ДВС). «Новые альтернативные энергетические и двигательные технологии, — говорит эксперт, — если они смогут оказать экономическую конкуренцию ДВС, способны существенно осложнить жизнь американской экономики. Может быть поставлена под сомнение «сланцевая революция», построенная на кредитные деньги, которые надо возвращать еще 15 лет».

В США может появиться много безработных, начиная от геологов, заканчивая электромонтерами. Если дома и транспорт будут оборудованы водородными генераторами, то отпадет необходимость в атомной и гидроэлектроэнергетике, станут не нужны и ЛЭП, передающие электричество, подешевеет металл.Между тем главный редактор сайта «За рулем.РФ» Артур Саруханов сомневается, что будущее именно за водородным двигателем. По его словам, разработка двигателей на водородных ячейках очень затратная.

«Тем временем каждый уважающий себя автопроизводитель заявил, что через 5 лет в своей модельной линейке будет иметь, по меньшей мере, по одному электрокару», — говорит собеседник «РГ». Он обращает внимание, что электродвигатели легче внедрить в массы, так как их производство не так затратно. К примеру, чтобы создать сеть водородных заправочных станций, требуется на порядок больше инвестиций, чем на создание электрозарядных станций.

Автомобили с водородными двигателями называют главными конкурентами электрокаров. Но у технологии пока что немало минусов, и, например, основатель Tesla Илон Маск называет ее «тупой и бесполезной». Прав он или нет?

История развития рынка водородных двигателей

В Ленинграде в период блокады на воздушно-водородной смеси работали около 600 аэростатов. Такое решение предложил военный техник Борис Шепелиц, чтобы решить проблему нехватки бензина. Он же переоборудовал 200 грузовиков ГАЗ-АА для работы на водороде.

Первым автомобилем на водородных топливных элементах стал Electrovan от General Motors 1966 года. Он был оборудован резервуарами для хранения водорода и мог проехать до 193 км на одном заряде. Однако это был единичный демонстрационный экземпляр, который передвигался только по территории завода.

В 1979-м появился первый автомобиль BMW с водородным двигателем. Толчком к его созданию послужили нефтяные кризисы 1970-х, и по их окончании об идее альтернативных двигателей забыли вплоть до 2000-х годов.

В 2007 году та же BMW выпустила ограниченную серию автомобилей Hydrogen 7, которые могли работать как на бензине, так и на водороде. Но машина была недешевой, при этом 8-килограммового баллона с газом хватало всего на 200-250 км.

Первой серийной моделью автомобиля с водородным двигателем стала Toyota Mirai, выпущенная в 2014 году. Сегодня такие модели есть в линейках многих крупных автопроизводителей: Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford и других.

Toyota Mirai 2016 года выпуска

Как работает водородный двигатель?

На специальных заправках топливный бак заправляют сжатым водородом. Он поступает в топливный элемент, где есть мембрана, которая разделяет собой камеры с анодом и катодом. В первую поступает водород, а во вторую — кислород из воздухозаборника.

Каждый из электродов мембраны покрывают слоем катализатора (чаще всего — платиной), в результате чего водород начинает терять электроны — отрицательно заряженные частицы. В это время через мембрану к катоду проходят протоны — положительно заряженные частицы. Они соединяются с электронами и на выходе образуют водяной пар и электричество.

Схема работы водородного двигателя

По сути, это — тот же электромобиль, только с другим аккумулятором. Емкость водородного аккумулятора в десять раз больше емкости литий-ионного. Баллон с 5 кг водорода заправляется около 3 минут, его хватает до 500 км.

Как работает водородный двигатель внутри Toyota Mirai

Где применяют водородное топливо?

• В автомобилях с водородными и гибридными двигателями. Такие уже выпускают Toyota, Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford, Nissan, Daimler;
• В поездах. Первый такой был выпущен в Германии компанией Alstom и ходит по маршруту Букстехуде — Куксхафен;
• В автобусах: например, в городских низкопольных автобусах марки MAN.
• В самолетах. Первый беспилотник на водороде выпустила компания Boeing, внутри — водородный двигатель Ford;
• На водном транспорте. Siemens выпускает подводные лодки на водороде, а в Исландии планируют перевести на водородное топливо все рыболовецкие суда;
• Во вспомогательном транспорте. Водород используют в электрокарах для гольфа, складских погрузчиках, сервисных автомобилях логистических компаний и аэропортов;
• В смесях с обычным топливом. Например, с дизельным или газовым — чтобы удешевить производство.

Плюсы водородного двигателя

• Экологичность при использовании. Водородный транспорт не выбрасывает в атмосферу диоксид углерода;
• Высокий КПД. У двигателя внутреннего сгорания (ДВС) он составляет около 35%, а у водородного — от 45%. Водородный автомобиль сможет проехать на 1 кг водорода в 2,5-3 раза больше, чем на эквивалентном ему по энергоемкости и объему галлоне (3,8 л) бензина;
• Бесшумная работа двигателя;
• Более быстрая заправка — особенно в сравнении с электрокарами;
• Сокращение зависимости от углеводородов. Водородным двигателям не нужна нефть, запасы которой не бесконечны и к тому же сосредоточены в нескольких странах. Это позволяет нефтяным государствам диктовать цены на рынке, что невыгодно для развитых экономик.