Первый в России комплекс стандартов транспорта на водородном топливе разработан Научно-исследовательским автомобильным и автомоторным институтом «НАМИ». Эти стандарты вступят в действие с 1 мая 2024 года.

Создание технологий по выработке и использованию альтернативных видов топлива для автотранспорта — важная научная проблема. Точнее, целый комплекс проблем, требующих решения из-за вредного влияния автотранспорта на природную среду Земли и уменьшения запасов ископаемых углеводородных видов топлива, в первую очередь нефти.

Один из самых перспективных видов топлива — водород (Н₂). Он обладает не только большим теплотворным эффектом, но и считается экологически чистым энергоносителем. Почти все крупные автопроизводители к 2030 году планируют выпускать автомобили с силовыми установками, питающимися от водородных топливных ячеек. В связи с этим потребление водорода в мире может увеличиться с нынешних 140 тысяч тонн до 14 миллионов тонн в год. Пока же только Toyota предлагает свободно купить серийную модель на водороде — среднеразмерный седан Mirai. Правда, цена «кусается»: от 7,1 миллиона иен, на 2 миллиона дороже Toyota Land Cruiser 300.

В СССР автомобили с двигателями внутреннего сгорания, работающими на воздушно-водородной смеси, использовали ещё во время Великой Отечественной войны — по идее военного техника младшего лейтенанта Бориса Шелища несколько сотен полуторок ГАЗ-АА, служивших в блокадном Ленинграде, перевели на водород. Но после войны дефицита бензина не было, и от альтернативного топлива отказались.

В 1976 году один из серийных «Москвичей-412» также перевели на водородное топливо, но практического применения этой технологии в то время не нашли. В том же 1976 году специалисты Научно-исследовательского автомобильного и автомоторного института «НАМИ» разработали систему питания для автомобилей, при которой на холостом ходу и при малых нагрузках двигатель работал на водороде. Несколько «водородных» микроавтобусов РАФ-22031 обслуживали Олимпийскую деревню в Москве в 1980 году. Но при отсутствии соответствующей инфраструктуры и это было только экспериментом.

Существует две концепции использовать водород — как самостоятельное топливо и как элемент, способствующий выработке электричества.

В 1983 году НПО «Квант» и Рижская автомобильная фабрика пошли по второму пути, создав автомобиль на водородных топливных элементах. Однако политическая ситуация вскоре поставила крест и на этом проекте.

Сегодня НАМИ разрабатывает водородные автомобили на базе проекта Aurus. Первый из них — седан Aurus Hydrogen. Он был представлен 31 мая 2021 года на открытии завода Aurus в Елабуге. В 2022 году на выставке «Иннопром» в Екатеринбурге показали третий испытательный образец, ходовой прототип.

###SLIDER-photo
$image

$description
$author
$source
$slide-end
$image

$description
$author
$source
$slide-end ###

Седан оснащён комбинированной электроустановкой, в которой совмещены тяговый электропривод и электрохимический генератор на водороде. Газ хранится под давлением в 700 атмосфер в двух специальных баллонах в заднем свесе кузова. 8 килограммов газа обеспечивают запас хода в 600 километров. При этом заявленная суммарная мощность пары электромоторов, получающих энергию от электрохимического генератора, — 680 лошадиных сил, на 82 лошадиные силы больше, чем у гибридного «Сената». До 100 километров в час огромный седан разгоняется за 4 секунды!

С 2021 года «Камаз» ведёт разработку водородных автобусов, и, по планам Минэнерго, до 2030 года 10 процентов городского и междугородного транспорта в России переведут на водород.

Но кроме технических решений для развития технологии и создания инфраструктуры требуется юридическое сопровождение.

В начале октября 2023 года приказами Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии утверждён комплекс из 8 первых национальных стандартов в области автомобильных транспортных средств на водородных топливных элементах. Это направление в перспективе может стать одним из драйверов развития энергетики и формирования в стране водородной экономики.

Стандарты разработаны Федеральным государственным унитарным предприятием Научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт «НАМИ» в соответствии с Планом мероприятий («дорожной картой») по развитию водородной энергетики в Российской Федерации до 2024 года, утверждённым распоряжением Правительства Российской Федерации и направленным на увеличение производства и расширение сферы применения водорода в качестве экологически чистого энергоносителя.

«Комплекс стандартов восполняет существовавший до сих пор пробел в нормативном регулировании в Российской Федерации в области транспортных средств на водородных топливных элементах и направлен на создание в России принципиально новой индустрии использования водородного топлива на транспорте, в том числе автомобильном, а также выйти на зарубежные рынки с новыми компетенциями», — отметил руководитель Росстандарта Антон Шалаев.

Заместитель генерального директора по техническому регулированию ФГУП «НАМИ», Председатель технического комитета по стандартизации «Дорожный транспорт» Сергей Аникеев сообщил, что «комплекс стандартов разработан с учётом зарубежного опыта, а также с учётом уже утверждённых национальных стандартов в области водородного топлива, электромобилей и транспортных средств с комбинированными энергоустановками».

Среди документов — стандарты на термины и определения в области транспортных средств на водородных топливных элементах, требования безопасности, протоколы заправки транспортных средств водородом, технические требования к отдельным компонентам и системам, включая методы их испытаний, а также указания по переработке таких компонентов и систем.

ГОСТ Р 70679-2023 «Автомобильные транспортные средства на водородных топливных элементах. Порядок обеспечения общей безопасности» устанавливает требования к безопасной интеграции систем топливных элементов, систем хранения водородного топлива и систем и общих высоковольтных электрических систем транспортных средств на топливных элементах.

Беспокойство связано с тем, что из-за плотности водорода хранить его нужно в сосудах по огромным давлением, а при утечке и соединении с кислородом в воздухе он взрывается.

ГОСТ Р 70680-2023 «Автомобильные транспортные средства на водородных топливных элементах. Топливные системы. Технические требования» устанавливает требования, касающиеся ударопрочности и интеграции систем топливных элементов на транспортных средствах, определяет методы испытаний, связанные с интеграцией систем хранения водорода и обработки водорода, системы топливных элементов и электрических систем в транспортных средствах на топливных элементах.

Этот стандарт предусматривает проектирование системы таким образом, чтобы единичный сбой аппаратного или программного обеспечения не приводил к риску нарушения безопасности любого человека или к неуправляемому поведению автомобильных транспортных средств.

Работы по стандартизации продолжаются. Программой национальной стандартизации предусмотрена разработка еще 19 стандартов в области транспортных средств на водородных топливных элементах, предусматривающих развитие компонентов топливной смеси и её системы, в том числе смеси водорода с природным газом.

Напоследок добавим пару интересных фактов.

Первый водородный двигатель был создан ещё в наполеоновскую эпоху швейцарцем Франсуа-Исааком де Ривазом. В 1806 году он применил эту конструкцию к тому, что некоторые называют первым в мире автомобилем с двигателем внутреннего сгорания.

А всем известный Жюль Верн в «Таинственном острове» в 1874 году утверждал, что ископаемые виды топлива люди заменят неиссякаемым источником энергии — водой, состоящей из водорода и кислорода. И «водородный лейтенант» Шелищ в страшном 1941-м вспомнил прочитанный в детстве «Таинственный остров».

Как показало время, французский фантаст во многом оказался провидцем. С водородом может быть та же история.

Автомобили на водороде в России: прошлое и будущее