Космические технологии, взрывоопасность и смешной бюджет: мифы и факты о водородной Лада Антэл

В своё время мы рассказывали о том, что на Волжском автомобильном заводе еще в советские времена активно занимались разработкой так называемых альтернативных технологий – прототипов, работающих на электричестве, а не на традиционном бензине. «Электрическую тему» на ВАЗе развивали и в дальнейшем, разработав несколько интересных концептов, включая электромобили на базе Оки, гольф-кары и даже электрическую модификацию Калины под названием Ellada. Но на этом в Тольятти не остановились: после распада СССР, во второй половине девяностых годов, на заводе начали работать над не менее интересной и актуальной по тем временам темой – автомобилями на топливных элементах, создававшихся в проекте под названием Антэл. Антэлы даже засветились на нескольких выставках, но тема «водородной ладьи» все равно осталась известной разве что узким специалистам. Сегодня мы не просто вспомним эту страницу истории ВАЗа, но и постараемся отделить мифы от фактов. МИФ 1: проект был реализован без поддержки со стороны государства ПРАВДА Не секрет, что внедрение альтернативных источников энергии, в том числе и в транспорте – процесс весьма затратный и настолько масштабный, что без поддержки со стороны государства не обойтись ни частнику, покупающему электромобиль, ни производителю, занимающемуся разработкой принципиально новой технологии. Это касается и инфраструктуры, без которой не могут существовать ни традиционные дизельно-бензиновые автомобили, ни «альтернативщики», к которым формально можно отнести не только электромобили, но и машины с ДВС, работающие на газе. Зарядные или заправочные станции – это уже последнее звено, ну а начинается всё, как это ни банально, с огромного бюджета, без которого конструкторская мысль так и останется красивой идеей. Поскольку АвтоВАЗ длительное время явно поддерживался руководством страны, в некоторых источниках упоминалась государственная поддержка проекта Ellada (электрической Калины), а также других перспективных разработок, в числе которых фигурировали и автомобили на топливных элементах. В действительности же даже задуманный как социальный проект по внедрению электрической Калины в такси провалился: из-за разногласий администрация Ставропольского края так и не субсидировала покупку запланированной партии из сотни таких машин, ограничившись смешной цифрой в пять экземпляров. EL Lada – электрическая Калина, которую планировалось испытывать работой в такси. Всего было изготовлено около сотни таких машин Однако вернемся к проекту Антэл, попутно объяснив, откуда взялось такое название. «Автомобиль на топливных элементах» – так расшифровывается эта аббревиатура, автором которой является идеолог «водородизации» Лад Георгий Константинович Мирзоев. «FCEV (fuel cell electric vehicles) – это электромобиль на топливных ячейках (элементах), которые специалисты называют электрохимическими генераторами (ЭХГ)». Именно Мирзоев являлся главным конструктором ВАЗа с 1976 по 1998 год и как раз в 1998-м вместе с группой единомышленников (Анатолий Сорокин, Андрей Тихонцев и Сергей Ивлев) он задумал создание ходового макета (то есть действующего транспортного средства), в качестве источника энергии для которого будут использоваться топливные элементы. При этом с самого начала ни о какой государственной поддержке перспективной «зелёной» технологии речь не шла, а дальнейшие шаги, о которых мы расскажем позже, Мирзоев предпринимал самостоятельно. И не в последнюю очередь для того, чтобы АвтоВАЗ стал в один ряд с мировыми производителями, также разработавшими собственный водородный автомобиль. МИФ 2: ВАЗ позаимствовал идею и «водородные» технологии на Западе МИФ В конце ХХ века автопроизводители еще не остановили свой выбор на каком-то конкретном виде альтернативной силовой установки вместо традиционных ДВС: электромобили оставались слишком дорогими для того, чтобы стать реальностью на дорогах, а еще больше вопросов вызывала проблема ресурса батарей и длительности поездки на одной зарядке. Именно поэтому целый ряд зарубежных автомобильных компаний (Toyota, Honda, BMW, Volkswagen, GM и Ford) серьезно обратили своё внимание на возможность применения топливных элементов в качестве источника энергии для автомобилей. Не остался в стороне и российский автогигант, на котором всегда внимательно следили за тенденциями развития мирового автопрома. В начале нынешнего столетия GM и Daimler Chrysler выделили по миллиарду (!) долларов на разработку технологий, связанных с топливными элементами, а компания Renault – свыше 700 миллионов Работу над «водородной темой» в Тольятти начали со сбора информации и прощупывания почвы. По своим каналам инженерам во главе с Мирзоевым удалось выяснить, что подобные элементы использовались на «Буране-2». Выйти на разработчиков энергоустановки и самих батарей было отнюдь не простой задачей, ведь все они работали на режимных объектах и в условиях строгой секретности. Производство топливных элементов, которые в СССР применялись в аэрокосмической отрасли, на Урале началось еще в 1971 году, а первый генератор под названием «Волна 20» был предназначен для лунного орбитального корабля, но что-то пошло не так, и во время запуска ракета-носитель попросту взорвалась. Правда, электрохимический генератор был здесь ни при чём. В дальнейшем на Урале не просто продолжили работу над ТЭ, а построили отдельный завод (!), на котором с 1978 года производили генераторы «Фотон» для «Бурана». На фото: Уральский электрохимический комбинат Инженерам Уральского электрохимического комбината и АвтоВАЗа не сразу удалось найти общий язык – точнее, сотрудничество началось с небольшого конфликта, поскольку уральские «генераторщики» думали, что тольяттинские автомобилисты ничего не смыслят в ЭХГ, ну а вазовские специалисты вполне обоснованно считали, что сотрудники УЭХК не слишком разбираются в автомобилях. Тем не менее заваренная Мирзоевым каша со временем превратилась во вполне готовое блюдо. И это именно тот случай, когда (позволим себе еще одну кулинарную метафору!) первый блин не оказался комковатым. И в этом случае – сделанным по сугубо российскому рецепту, без оглядки на Запад. МИФ 3: проект обошелся заводу в сущие копейки ПРАВДА Разработка подобной технологии – процесс не только небыстрый, но и весьма недешевый. Однако ВАЗу из-за еще советских наработок по «Бурану-Энергии» удалось обойтись несколькими миллионами рублей, а не долларов, хотя западные компании выделяли на подобное направление баснословные суммы. Немного цифр: в Тольятти на разработку Антэла потратили от 7 до 9 миллионов «деревянных», то есть всего 30 тысяч по тогдашнему курсу, в то время как даже бывшая в то время на грани банкротства корейская компания Daewoo израсходовала на водородную тему тоже несколько миллионов, но долларов. Правда, в скромной цифре общего тольяттинского бюджета кроется один подвох: предназначенный для Бурана-2 и «взятый с уральской полки» генератор, который использовали вазовцы, по самым скромным прикидкам стоил свыше 300 тысяч долларов… От Волны до Лады: электрохимический генератор «Фотон» от «Бурана-2» с небольшими доработками заработал на двух прототипах водородных автомобилей ВАЗ Как раз после запуска Антэла, то есть еще в 2002-м, Департамент Энергетики США поставил цель снизить к 2015 году стоимость одного киловатта до 30 долларов, чтобы сравнимый по мощности со средним ДВС (около 100 л.с.) бортовой источник энергии стоил все те же 3000 "баксов" – но не за киловатт, а за всю установку! Увы, достичь подобного показателя до сих пор никому так и не удалось При этом вазовским инженерам нужна была не только сама технология в её, так сказать, академическом смысле, но и её практическая реализация в будущем, пусть и отдалённом, ведь только так стоимость одного киловатта с «космических» 3000 долларов можно было снизить до приемлемой пары сотен. Хотя в первую очередь тольяттинцев интересовала не столько финансовая сторона вопроса, сколько её техническая составляющая – то есть реализация проекта на практике хотя бы на уровне ХМ (ходового макета). МИФ 4: ходовой макет водородной Нивы сделали в Тольятти МИФ Поскольку у автомобильных конструкторов опыта работы с водородом не было, ходовой макет под названием Антэл-1 собирали в ракетно-космической корпорации «Энергия» в городе Королёв Московской области. Именно туда из Тольятти привезли будущий ходовой макет – «длинную» Ниву ВАЗ-2131 без силового агрегата. Пятидверная Нива стала донором базы для Антэла первого поколения Просторный багажник ВАЗ-2131 отлично подходил для размещения компонентов водородной версии «Немного теории: если к аноду (одной пластине) топливного элемента подать молекулярный водород, а на катод – кислород, то при соединении эти молекулы выделяют свободные электроны и образуют воду. "Поймать" электроны, эффективно и безопасно подав их на электромотор, – задача нетривиальная, но очень привлекательная для автомобильных инженеров вот уже несколько десятилетий». При этом баллоны с водородом и энергетическую установку удалось разместить в багажнике, не занимая полезное пространство салона. Благодаря опыту «космических» специалистов всё получилось с первого раза: Антэл-1 не только сразу запустился, но и отлично работал! После нескольких тестовых поездок свеженький концепт-кар отправился прямиком на Московский автосалон 2001 года. Без лишней скромности отметим, что разработка стала полной неожиданностью не только для рядовых посетителей, но и для представителей автомобильной отрасли, в том числе и зарубежных. Ходовой макет Антэл-1 внешне отличался от обычной Нивы разве что наклейками на кузове Энергоустановка Антэл-1 вырабатывала ток напряжением 120В и выдавала до 17кВт максимальной мощности, что позволяло пятидверному «крокодилу» разгоняться до 80 км/ч и проехать на одной заправке до 200 км – для ходового макета таких показателей было вполне достаточно. Удивительный факт: после автосалона у российских журналистов появилась уникальная возможность прокатиться на Антэле на Дмитровском автополигоне, куда вазовцы специально привезли концепт для пресс-дня. В общем, и процесс сборки, и дебют «водородной» Лады состоялся не в Тольятти, а в Москве и её окрестностях. МИФ 5: Антэл-2 можно считать не просто водородным автомобилем, но и гибридом ПРАВДА Удачный результат по первому Антэлу предопределил начало работ над прототипом Антэл-2, который решили создать на базе ВАЗ-2111 – то есть, тоже универсала, но уже «десятого» семейства. Новый универсал ВАЗа также стал Антэлом. Точнее, Антэлом-2. Во-первых, это позволяло уделить больше внимания компоновке и добиться желаемого результата – освободить багажное отделение для груза, разместив энергетическую установку в передней части кузова. Во-вторых, Антэл-1 работал на кислороде и водороде, что повышало взрывоопасность установки и увеличивало её габариты. Поэтому Антэл-2 решили перевести с кислорода на воздух, что потребовало установки компрессора, позволившего поднять давление газа в баллонах с 250 до 400 атмосфер. В итоге водородно-воздушный Антэл-2 на топливных элементах был заметно мощнее первой версии – 240В и 25 кВт соответственно! Благодаря этому максимальная скорость выросла до 100 км/ч, а запас хода увеличился до 350 км. В первом варианте (Антэл-1) для реакции использовался кислород. Во втором – воздух, нагнетаемый компрессором Все элементы энергоустановки, включая тяговый двигатель и систему управления, разместили в подкапотном пространстве, а сверхлёгкие и прочные баллоны – в подполье багажника. Компоновка Антэл-2 была максимально рациональной Кроме того, чтобы дать машине возможность совершить короткий «рывок», в конструкции предусмотрели буферную никель-металлогидридную батарею, которая кратковременно увеличивала мощность почти вдвое. Батарея также могла накапливать энергию, образующуюся при торможении. Таким образом, работающий на топливных элементах Антэл-2 стал еще и немного гибридом. Запуск установки Антэл-1 занимал около полутора часов – столько приходилось ждать, пока генератор прогреется до минимально допустимой рабочей температуры в 60 градусов. А на Антэл-2 установили специальные нагреватели, которые сократили время выхода на рабочий режим всего до 10-15 минут. А вот сама батарея топливных элементов осталась всё той же «космической» – от Бурана, однако на второй версии водородного автомобиля ВАЗ её заметно модернизировали, подняв и напряжение, и емкость. МИФ 6: После Антэла второго поколения все работы по водородным автомобилям на ВАЗе были прекращены из-за ненадежности генератора МИФ Взрывоопасность – один из главных стереотипных недостатков, которые приписывают автомобилям на водороде. Поэтому прекращение работ на ВАЗе некоторые современники тут же связали с недостаточной надежностью и стабильностью генераторов, используемых в Антэлах. В действительности же при испытаниях устройств для космических аппаратов моделируются сверхвысокие нагрузки, которые достигают до 100 g. И уральский генератор их легко выдерживал, обладая при этом ресурсом в 5-7 тысяч (!) часов. Еще один пример надёжности: хранившийся свыше десяти лет генератор после диагностики оказался полностью исправным, не требуя никакого вмешательства. Удачный старт и работоспособная концепция привела к тому, что в дальнейшем в Тольятти на полном серьезе планировали развивать тему водородных автомобилей путём создания концептов Антэл-3 и Антэл-4. Однако планам не суждено было сбыться – в начале двухтысячных автомобиль на топливных элементах по-прежнему оставался скорее дорогостоящей игрушкой энтузиастов-учёных, чем перспективным проектом автомобильного предприятия, поэтому на ВАЗе «в духе времени» вернулись к разработкам электромобилей. Остальные мировые производители на тот момент еще не полностью не «переключились на электричество», то есть продолжили заниматься разработкой концептов, работающих на топливных элементах, запуская при этом в серийное производство автомобили с электрической силовой установкой. Впрочем, японские компании Honda и Toyota все-таки реализовали собственные проекты по мелкосерийному выпуску и коммерческой продаже моделей Mirai и FCX соответственно. Но это уже совсем другая история. Источник Сообщение Космические технологии, взрывоопасность и смешной бюджет: мифы и факты о водородной Лада Антэл появились сначала на Автомобильный портал | автомобильные новости, статьи и события со всего мира.

i-TC.ru : интернет-журнал про автомобили

Агрегатор автомобильных новостей №1

Космические технологии, взрывоопасность и смешной бюджет: мифы и факты о водородной Лада Антэл

Читайте также

Советы автомобилистам