|
| | | | Проблемы современной экономики, N 1 (93), 2025 | | | | ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РЕГИОНОВ И ОТРАСЛЕВЫХ КОМПЛЕКСОВ | | | |
| | Колесникова А. В.
эксперт Научно-исследовательского центра экспертиз на транспорте ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ),
член-корреспондент Российской экологической академии,
кандидат экономических наук
| | | | Статья посвящена рассмотрению основных тенденций развития транспорта на водородном топливе. Отдельное внимание уделено таким направлениям как: автомобильный транспорт, специальная техника, железнодорожный, водный и авиационный транспорт. В ходе исследования были выявлены ключевые барьеры, замедляющие развитие транспорта на водородном топливе. Результаты работы создают основу для последующего теоретического изучения данного направления, а также могут быть использованы в качестве аналитической базы при формировании предложений с целью совершенствования проводимой государственной, региональной политики в целях декарбонизации транспортной отрасли. | | Ключевые слова: транспорт на альтернативных видах топлива, альтернативные виды топлива, транспорт на водороде, водородное топливо, декарбонизация транспортной отрасли | | УДК 332.1; ББК 65.37 Стр: 175 - 178 |
Транспортная отрасль, являясь одной из «грязных» отраслей экономики с точки зрения эмиссии парниковых газов (выбросы парниковых газов составляют более чем 16% всех выбросов парниковых газов в мире [1]), требует принятия мер, направленных на ее декарбонизацию, к которым, помимо прочих, можно отнести переориентацию пассажиро- и грузоперевозок в пользу транспорта на альтернативных видах топлива.
В настоящее время в мире наблюдается устойчивый тренд развития транспорта на альтернативных видах топлива, что обусловлено экологической, а в отдельных случаях и экономической эффективностью. Кроме того, развитие транспорта на таких видах топлива отмечено в качестве одного из приоритетных направлений по декарбонизации экономики (как в зарубежных странах, так и в Российской Федерации).
К транспорту, работающему на альтернативных видах топлива, традиционно относят транспортные средства, которые в качестве источника энергии не используют бензин и дизельное топливо — транспортные средства на электричестве, газомоторном топливе, а также на водороде.
В рамках настоящей статьи осуществлен обзор основных тенденций развития транспорта на водородном топливе в таких сегментах как:
– автомобильный транспорт;
– специальная техника;
– железнодорожный транспорт;
– водный транспорт;
– авиационный транспорт.
Следует отметить, что вопрос использования водорода в качестве топлива для транспортных средств не является новым. Так, еще в 1806 году изобретатель Франсуа Исаак де Риваз разработал первый двигатель, работающий на водороде, а первый патент на такой двигатель был получен в 1841 году [2]. Первым транспортом, работающим на водородном топливе, стал трактор, произведенный американской компанией в 1959 году [3]. Первым автомобилем на водородных топливных элементах был автомобиль Electrovan от General Motors, произведенный в 1966 году, а первым серийным автомобилем с водородным двигателем стал автомобиль Toyota Mirai, производство которого было начато в 2014 году [4].
Таким образом, история становления и развития транспортных средств на водородном топливе насчитывает более 200 лет, при этом сам транспорт на водороде до настоящего времени не сумел занять значимые позиции на рынке транспортных средств, однако, определенные позитивные тенденции в данном направлении уже прослеживаются.
Основные тенденции развития автомобильного транспорта на водородном топливе. Сложившиеся мировые тенденции развития автомобильного транспорта на водородном топливе позволяют констатировать, что в настоящее время роль водородного автомобильного транспорта является незначительной (доля водородного транспорта в общем количестве автомобильного низкоуглеродного транспорта, по данным Международного энергетического агентства, не превышает 0,4%).
Вместе с тем, следует отметить следующие положительные тенденции в развитии автомобильного транспорта на водороде.
1. Наблюдается увеличение использования транспортных средств на водороде в мире. Так, по данным Международного энергетического агентства, по итогам 2022 года:
– общий объем проданных автомобилей на водородных топливных элементах приближался к 70 тыс. шт.;
– общемировое количество водородных заправочных станций составило 1000 шт.;
– ключевыми рынками транспортных средств на водороде являются Республика Корея, США, Китай, Япония и страны Европейского Союза.
2. Рассматривая структуру транспортных средств на водороде, следует отметить, что в настоящее время наблюдается переориентация транспортных средств на водороде с легкового сегмента на грузовой сегмент и автобусы. Так, если до 2022 года на грузовые транспортные средства на водороде и автобусы на водороде приходилось менее 5% продаж, то в 2022 году данный показатель составил около 12% от общего объема продаж транспортных средств на водороде.
3. Ключевыми производителями легковых автомобилей на водороде в настоящее время являются Республика Корея (Hyundai Nexo Fuel Cell), Япония (Toyota Mirai), на долю которых приходится ~60% и ~20% от общемирового парка легковых автомобилей на водороде, а основным производителем грузовых автомобилей и автобусов на водороде — Китай (более 90% и 80% общемирового рынка) [5], [6]. Остальные производители выпускают транспортные средства на водороде только ограниченными сериями или единственными прототипами.
Основные тенденции развития специализированной техники и грузового транспорта на водородном топливе. Сегмент специальной техники (погрузчики, экскаваторы, самосвалы, тягачи и др.) и грузового транспорта можно отнести к одному из динамично развивающихся направлений. В настоящее время, как в Российской Федерации, так и в мире такие виды техники на водороде находятся на различных стадиях разработки, создания прототипов, тестирования и ввода в эксплуатацию. Так, например:
– в 2020 году выпущен первый китайский водородный седельный тягач тяжёлого класса [7];
– в 2021 году в Российской Федерации было заявлено о планах разработки 18-тонного водородного грузового автомобиля [8];
– в 2023 году в Шанхае был выпущен первый вилочный погрузчик на водородном топливе (мощность — 25–55 кВт; грузоподъемность — 4–5 тонн) [9];
– в 2023 году в Белоруссии был представлен макетный образец водородного самосвала [10];
– в 2024 году в США начато серийное производство тягачей на водородных топливных элементах [11].
Основные тенденции развития железнодорожного транспорта на водородном топливе. В настоящее время реализуется разработка железнодорожного транспорта на водороде и его опытно-промышленная эксплуатация, которая пока носит единичный характер [12], [13]. Вместе с тем, предполагается, что данный сегмент рынка будет развиваться в связи с принятыми в странах Европейского Союза и ряде стран Азии программы декарбонизации железнодорожного транспорта.
Среди ключевых проектов, реализуемых в сфере железнодорожного транспорта на водороде, можно отметить следующие:
в 2020 году:
– в Германии был запущен первый коммерческий проект по эксплуатации 14 водородных поездов Alstom Coradia iLint (запас хода без дозаправки составляет 1175 км), который в результате эксплуатации был признан неэффективным в связи с высокой стоимостью обслуживания и дорогостоящей инфраструктурой (заказчиком принято решение заменить водородные поезда на аналогичные электрические) [14];
в 2022 году:
– в Германии компанией Siemens Mobility был заключен контракт на поставку 6 поездов Mireo Plus H с гибридной силовой установкой, включающей водородные топливные элементы и аккумуляторы, для эксплуатации в пригороде Берлина [15];
– в 2022 году в Японии стартовал тестовый запуск водородного поезда HYBARI (совместная разработка Toyota и Hitachi), который стал первым водородным поездом, использующим для увеличения запаса хода водород [16];
– в 2022 году в Китае запущен первый в мире проект городского водородного поезда (совместная разработка CRRC Changchun Railway Company и Chengdu Rail Transit), способный развивать скорость до 160 км/ч, а запас хода на одной заправке составляет до 500 км [17];
в 2023 году:
– Франция заказала 12 водородных поездов для нескольких регионов страны [18];
– Министерство транспорта Италии выделило 300 млн евро на приобретение подвижного состава водородных поездов, а также производство, хранение и поставку «возобновляемого» водорода [19]
– в Индии запланирован запуск проекта по эксплуатации 35 водородных поездов Vande Metro на ряде маршрутах внутри страны в рамках программы декарбонизации транспорта Индии [20].
Основные тенденции развития водного транспорта на водородном топливе. В настоящее время осуществляется реализация первых пилотных проектов в сфере водного транспорта на водороде. Следует отметить, что данный вид транспорта оценивается экспертами как одно из наиболее перспективных направлений декарбонизации грузопассажирских перевозок.
Среди ключевых проектов, реализуемых в сегменте водного транспорта, можно отметить следующие:
в 2022 году:
– бельгийский перевозчик рабочего персонала на морские объекты Windcat заключил с голландской верфью Damen контракт на разработку серии кораблей для обслуживания ветроэлектростанций на водородных топливных элементах (судно длиной 87 и шириной 20 метров рассчитано на размещение вахты до 120 человек сроком до 30 дней; поставка первых двух кораблей запланирована на 2025 год) [21];
в 2023 году:
– в Норвегии запущен паром MF Hydra использующий 4 тонны жидкого водорода для питания двух топливных элементов по 200 кВт (паром длиной 82,4 м, грузоподъемность — до 300 пассажиров и 80 автомобилей) [22];
– в США спущен на воду первый коммерческий водородный паром — катамаран Sea Change (пассажировместимость — до 75 пассажиров, скорость до 15 узлов (~28 км/ч), оснащен тремя топливными элементами по 120 кВт от компании Cummins Inc) [23];
– в Нидерландах запущен проект первого водородного речного судна для контейнерных перевозок — H2Barge 1 (разработчик — компания Future Proof Shipping, оснащен топливными элементами мощностью 825 кВт) [24];
– в Китае спущен на воду первый корабль на водородных топливных элементах (судно предназначено для обслуживания водных путей, доставки экстренных служб, и решения других задач, оснащено топливными элементами мощностью 500 кВт и имеет запас хода до 200 км) [25];
в 2024 году:
– в Амстердаме голландской верфью Feadship спущена на воду мегаяхта (длина 119 метров), разработанная в сотрудничестве с британской компанией RWD [26].
В Российской Федерации развитие водородного транспорта находится на стадии проработки — ведутся НИОКР, а также создаются первые макетные образцы. При этом в наибольшей стадии проработки находится проект речного водородного пассажирского транспорта Sitronics group (судно прошло тестовые испытания в акватории реки Нева в октябре 2023 года) [27].
Основные тенденции развития авиационного транспорта на водородном топливе. В настоящее время, несмотря на реализацию отдельных проектов в данной сфере (компания Airbus ведет работы по созданию электрического самолета, в том числе использующего водородные топливные элементы; компания Rolls-Royce разрабатывает водородные авиадвигатели совместно с авиакомпанией Easyjet [28]), рынок применения водорода в авиатранспорте остается ограниченным в связи с недостаточно развитым уровнем технологий. Вместе с тем, в длительной перспективе сжиженный водород представляется как наиболее перспективный вид топлива [29], 30].
Вышеприведенный анализ развития транспорта на водороде в мире позволяет заключить следующее.
1. Развитие транспорта на водороде в настоящее время в ряде стран рассматривается как одно из приоритетных направлений в рамках декарбонизации транспортной отрасли, однако существенного развития до сегодняшнего времени указанное направление не приобрело, находясь на стадии становления (разработка, создание прототипа, производство экспериментальных образцов).
2. Ключевыми рынками транспорта на водороде являются Республика Корея, США, Китай, Япония и страны Европейского Союза. При этом основными производителями легковых автомобилей на водороде в настоящее время являются Республика Корея, Япония, а грузовых автомобилей и автобусов на водороде — Китай.
3. В Российской Федерации развитие водородного транспорта находится на стадии проработки — ведутся НИОКР, а также создаются первые макетные образцы.
4. К ключевым преимуществам использования транспорта на водородном топливе относятся:
– низкий уровень (нулевой) выбросов парниковых газов, а также шумового загрязнения;
– достаточно большой запас мощности и высокий КПД по сравнению с аналогами на бензиновом и дизельном двигателях [31];
– относительно небольшое время заправки по сравнению с транспортом на электротяге.
5. Основными недостатками использования транспорта на водородном топливе являются:
– низкий уровень развития заправочной инфраструктуры, а также высокая ее стоимость;
– высокая стоимость транспортных средств на водородном топливе, связанная, в том числе, с высокой технологичностью его разработки и производства, а также разработки и производства комплектующих;
– высокая стоимость водородного топлива;
– меньшая рабочая грузоподъёмность;
– высокая пожароопасность и взрывоопасность.
Исходя из вышеизложенного, можно констатировать, что в настоящее время развитие транспорта на водородном топливе, как отдельное направление транспортной отрасли, находится на начальной стадии своего развития, несмотря на двухвековую историю, и рассматривается в ряде стран лишь по некоторым сегментам отрасли. Говорить о массовом переходе транспортной отрасли на водородное топливо в ближайшее время, по мнению автора, не представляется возможным ввиду наличия ряда объективных причин, отмеченных в рамках настоящей статьи |
| |
|
|
|
