Toyota: проекта Beta

Toyota начала опытную эксплуатацию 80 000-фунтового (36 288 кг) автопоезда Class 8 с двумя агрегатами топливных элементов от небольшого седана Toyota Mirai весной прошлого года. Автомобиль приступил к работе в Калифорнийском порту Лонг-Бич. Порт обрабатывает примерно 18 630 грузовых контейнеров в день. Это почти каждый пятый контейнер, перемещающийся по всей территории Соединенных Штатов. С точки зрения доставки, перевозка грузов из порта Лонг-Бич в аэропорт Хартсфилд-Джексон Атланты делает этот логистический маршрут самой большой и, вероятно, лучшей испытательной лабораторией для такого проекта.

Силовая установка грузовика участвующего в проекте Альфа

Компания Toyota начала тайные испытания водородной топливной системы, альтернативной обычным дизельным силовым агрегатам тяжелых грузовиков Class 8, более трех лет назад. Научно-исследовательская работа называлась Project Portal. Разрабатываемая система предназначалась для выполнения грузовиками так называемых drayage — ближнемагистральных перевозок. Транспортировка морских контейнеров между Лос-Анджелесом и портом Лонг-Бич, плюс логистические центры в окрестностях, являлись наиболее нагруженным маршрутами таких перевозок.

Проект Альфа. Тягач без спальника а на его месте топливные элементы

Toyota — не только первая крупная автомобильная компания, которая занялась разработкой грузовых автомобилей с топливными элементами, но и компания, приступившая к серийному изготовлению легковых автомобилей, работающих на водороде, — беспрецедентный шаг в истории автомобильного дела, начиная с первого электромобиля Фердинанда Порше. В конечном итоге компания может не только выпускать тяжелые грузовики под своим брендом или под брендом своего собственного подразделения Hino, но и продавать силовые агрегаты различным производителям грузовиков по всему миру. Правда, наиболее вероятными покупателями такой транспортной техники с нулевым выбросом отработавших газов для грузоперевозок в мире, как можно судить по сложившемуся положению вещей, видятся именно транспортные компании Калифорнии и США в целом.

Проект Альфа. Тягач без спальника а на его месте топливные элементы

Так как Hino не производит грузовики категории Class 8, Toyota использовала капотный Kenworth для демонстрации своей установки и электропривода. Силовая установка первого водородного грузовика, известного как Alpha, развивала мощность 670 л.с. (500 кВт) при максимальном крутящем моменте 1796 Н×м. Радиус его действия составлял 200 миль (321 км). К настоящему времени тягач на водороде прошел уже свыше 10 000 миль.

Учитывая опыт эксплуатации грузовика Alpha, Toyota создала новый тягач — Beta. Емкость его литий-ионных аккумуляторных батарей осталась прежней — 12 кВт×ч. Пробег на одной заправке разработчики увеличили в полтора раза — до 300 миль (482 км). Мощностные характеристики привода остались прежние.

Органы управления трансмиссией и тормозами.

Однако с точки зрения транспортников, грузовик Beta — шаг вперед, так как тягач получил кабину со спальником: то есть, он уже ориентирован не на ближнемагистральные перевозки. Инженерным ноу-хау является система хранения водорода, которая позволяет освободить больше внутреннего пространства и не требует длинной колесной базы. Toyota сообщает, что Beta — более маневренный тягач, чем грузовик Alpha. «Оценив первый грузовик в наших испытательных подразделениях и на реальных дорогах в районе Лос-Анджелеса, мы составили список улучшений для грузовика Beta, процесса сборки и повышения производительности», — говорит Эндрю Лунд (Andrew Lund), главный инженер проекта.

В своем пресс-листе Toyota отмечает, что более 16 000 грузовиков эксплуатируются в двух портах Южной Калифорнии. Именно на таких перевозчиков и нацелены изыскания японских инженеров. Как и в случае с автобусами и мусоровозами, ежедневные рабочие циклы которых включают в себя много времени работы двигателя на холостом ходу и множество остановок, что делает регенеративное торможение электрического привода привлекательной функцией, а сам привод — экономически эффективнее. И нет необходимости строить обширную заправочную инфраструктуру, так как маршруты локализованы на относительно небольшой географической территории. Замена существующих парков грязных дизельных автомобилей теми, которые не выделяют ничего, кроме воды, безусловно, будет хорошей инициативой в плане, касающегося качества местного воздуха.

Силовая установка тягача проекта Бетта

Toyota присутствует в порту Лонг-Бич не только как производитель грузовиков. Компания ранее анонсировала строительство установки Tri-Gen, которая станет первой в мире электростанцией на карбонатных топливных элементах с водородным топливом мощностью один мегаватт. 100%-возобновляемый завод будет использовать сельскохозяйственные отходы для производства воды, электроэнергии и водорода, которые будут поддерживать операции Toyota Logistics Services (TLS) в порту Лонг-Бич.

В Европе в марте прошлого года бельгийская организация WaterstofNet получила одобрение на проект H2-Share стоимостью 3,52 млн евро от Interreg North-West Europe (NWE). TNO (Нидерландская организация прикладных научных исследований) присоединилась к этому партнерству в качестве партнера по оценке. Проект направлен на создание и демонстрацию 27-тонного грузовика с жестким водородным топливным элементом и мобильного топливозаправщика.

VDL также старается в полную силу, чтобы такой грузовик был разработан к концу года. Большинство проблем были решены, однако еще предстоит преодолеть некоторые технические препятствия, объясняет Питер Бастиаансен (Pieter Bastiaansen), менеджер по развитию нового бизнеса VDL: «Проект строится на другом проекте — Hydrogen Region 2.0, финансируемом Interreg Vlaanderen-Nederland, где VDL построила 44-тонный водородный грузовик. Он, в свою очередь, был основан на более раннем проекте, который компания начала в 2016 г. В рамках этого проекта VDL сделала электрический грузовик с топливными ячейками, расположенными в прицепе. VDL использует одни и те же базовые компоненты, но способ их интеграции определяет проект H2-Share».

Водородный грузовик VDL полной массой 27 т, который должен быть продемонстрирован в январе следующего года, получит электропривод мощностью 210 кВт, развивающий крутящий момент 2000 Н×м. На борту грузовика будут размещены аккумуляторные батареи емкостью 82 кВт×ч и 30 кг водорода, которого должно хватить на 400 км пробега автопоезда. Грузовик-тягач будет буксировать 2-осный прицеп с центральными осями. Автопоезд предназначен для работы со съемными кузовами типа Swap body длиной 7,45 м.

В рамках проекта H2-Share мобильный дозаправщик создает компания Wystrach GmbH (Германия). Он будет состоять из двух контейнеров. Один будет использоваться для размещения бака с водородом, другой — как заправочная станция. Танк-контейнер — это новый контейнер swap. Он содержит 4 цилиндрических бака для хранения 425 кг водорода под давлением 300 бар. Мобильный топливозаправщик должен быть построен в сентябре 2018 г.

Европейская концепция автопоезда на топливных элементах

Североамериканский проект Toyota по грузоперевозкам водородными грузовиками принципиально отличается от североевропейского. Однако и тот, и другой имеют свои сильные стороны и могут получить развитие в обеих частях света.

Водородная мобильная заправочная станция