Автомобили на водородных топливных элементах появились в начале 2000-х, они позиционировались как альтернатива автомобилям с электродвигателем и ДВС. Многие тогда посчитали, что именно водородные двигатели позволят развить универсально-экологичное автомобилестроение. Однако, отмечают Том Стейси и Крис Айвори, специалисты из Университета Англия Раскин, дни водородных машин уже сочтены.
Технология автомашин на водороде выглядела многообещающе, поскольку сохраняла традиционный опыт вождения машины. Водители могли заправляться все также на автозаправках, а запас хода водородных легковушек был близок к привычным автомобилям с ДВС. Также технология водородных транспортных средств давала возможность нефтяным компаниям переключиться на производство и транспортировку водорода, перевести существующие сети заправочных станций на водород.
Власти Великобритании в 2016-м подтвердили свою заинтересованность в этой технологии, инвестировав 2 миллиона фунтов стерлингов в продвижение водородных автомобилей среди британских автопроизводителей. Совсем недавно Европарламент согласился установить минимальные цели для развертывания национальных инфраструктур под альтернативные виды топлива. В соответствии с этим предполагалось размещение не менее одной водородной автозаправки через каждые 100 км вдоль основных дорог ЕС.
Но водородные автомобили практически исчезли с мирового рынка. Toyota и Hyundai, единственные автопроизводители, выпускающие легковушки на водородных элементах для британского рынка, в 2021 году смогли продать в Соединенном Королевстве всего лишь 12 автомашин такого рода. Ранее в 2022-м компания Shell закрыла все свои водородные заправочные станции в стране.
Тем временем резко выросла популярность электромобилей, хотя они не способны обеспечить запас хода или быструю заправку на уровне водородного автомобиля. В 2010-м в Великобритании было продано 138 электромобилей. А в 2021 году этот показатель вырос примерно до 190 000 проданных электромобилей за год.
Инфраструктура – это главное
Водородные автомашины и электромобили напрямую между собой не конкурируют. Провал авто на водороде связан с конкуренцией между национальными технологическими системами. И, как показывает история, в такой конкуренции технически более превосходный продукт обычно проигрывает.
В 1980-х видеомагнитофону Betamax не удалось завоевать мировой рынок видеокассет, даже несмотря на его техническое превосходство среди конкурентов. Домашняя видеосистема более низкого качества (VHS) смогла занять доминирующую долю на рынке, поскольку у нее была лучше организована инфраструктура цепочки поставок. Кассеты VHS имелись во всех точках видеопроката, став попросту более доступными, чем Betamax.
Точно также водородные и электрические транспортные средства зависят от более широких технологических систем. В первом случае это поставка водорода, во втором – производство электроэнергии.
Преимущество электромобилей связано с тем, что они зависят только от существующей национальной системы производства и распределения электроэнергии – электросети. Все, что нужно электромобилю для «заправки» – доступ к обычной электрической розетке.
Илон Макс со своими электромобилями Tesla извлек максимальную выгоду из этого. Уже обладая клиентской базой, «Тесле» удалось одновременно создавать свои машины и инфраструктуру для их подзарядки. В 2021 году эта компания произвела более 900 000 новых автомобилей и сформировала глобальную сеть быстрой зарядки из 35 000 зарядных станций высокой мощности для их поддержки.
Инфраструктура, требуемая для поддержки водородных транспортных средств, по сравнению с существующей инфраструктурой обслуживания электромобилей, намного более ограничена, и для ее развития требуются значительные инвестиции. Затраты только на трубопроводную инфраструктуру, необходимую для системы распределения водорода в ЕС, оцениваются в 80–143 миллиарда евро.
Поскольку водород необходимо сжимать и транспортировать либо в виде газа, либо в виде жидкости, придется перепроектировать цепочки поставок топлива. Стоимость разработки водородных автозаправок и наращивания производства водорода также будет очень высокой. В настоящее время на производство «топливного» водорода приходится всего 3% мирового спроса.
Но правительства и бизнес в настоящее время не желают делать необходимые инвестиции. Экономического смысла в развитии инфраструктуры нет, если количество автомобилей с соответствующим типом двигателя сравнительно небольшое. Но при этом спрос на водородные автомобили будет оставаться низким, пока под них не будет создана совместимая инфраструктура.
Уроки для водородного автомобиля
Внедрение сложных технологий и развитие инфраструктуры под них всегда зависели от инвестиций в крупномасштабные технологические системы. Но перед правительствами стоит выбор, какие именно технологии они поддержат.
На рубеже XX века крупные инвестиции в технологии, обеспечивающие работу систем общественного транспорта в городах развитых стран, в развитие армий и в современную экономику появились в условиях, когда правительства взяли на себя ответственность за необходимость инвестировать, планировать и контролировать производство с потреблением в национальных интересах.
Крупномасштабные национальные инфраструктурные проекты, включая ядерно-энергетические и оружейные программы, электрификацию железных дорог, разработку высокоскоростных поездов и пилотируемых космических полетов – все это развивалось на протяжении оставшейся части века. И все это требовало скоординированных усилий для своего осуществления. Эти усилия включали государственное финансирование, создание новых институтов (таких как NASA), исследовательские гранты для производителей и постановку для них четких целей.
Правительства часто выступали заказчиками новых технологий. Власти США, к примеру, заключили со SpaceX, программой космических технологий Маска, контракт на проведение запусков в целях нацбезопасности для американских ВС.
Упреждающее планирование и строительство подобных систем всегда основывалось на идее того, что на карте стоят национальные интересы. Так было и в случаях, когда мотивом выступало обеспечение надлежащего уровня военной обороны, конкурентоспособность национальной промышленности на международном уровне или обеспечение социальных благ за счет запуска спутников и развития систем общественного транспорта.
Смешанная автомобильная экономика, состоящая из водородного и электрического транспорта, может ускорить переход к нулевым выбросам углерода. Однако создание жизнеспособной водородной автомобильной системы потребует очень крупных инвестиций, построения новых и сложных технологических систем, а также фундаментального изменения политического мышления и общественного дискурса.