Как работает водородный двигатель и какие у него перспективы

Автомобили с водородными двигателями называют главными конкурентами электрокаров. Но у технологии пока что немало минусов, и, например, основатель Tesla Илон Маск называет ее «тупой и бесполезной». Прав он или нет?

С 2018 года в ЕС действует запрет на дизельные автомобили новейшего поколения в населенных пунктах [1]. Это стало поворотным моментом в развитии рынка электрокаров, а также — гибридных и водородных двигателей.

Великобритания еще в 2017-м высказывалась за полный запрет бензиновых авто к 2040 году. Тогда же, если верить исследованию Bloomberg New Energy Finance [2], на электрокары будет приходиться 35% от всех продаж автомобилей. Уже к 2030 году Jaguar и Land Rover планируют довести число электрокаров в своих линейках до 100% [3]. Часть из них тоже работает на водороде.

История развития рынка водородных двигателей

Первый двигатель, работающий на водороде, придумал в 1806 году французский изобретатель Франсуа Исаак де Риваз [4]. Он получал водород при помощи электролиза воды.

Первый патент на водородный двигатель выдали в Великобритании в 1841 году [5]. В 1852 году в Германии построили двигатель внутреннего сгорания (ДВС), который работал на воздушно-водородной смеси. Еще через 11 лет французский изобретатель Этьен Ленуар сконструировал гиппомобиль [6], первые версии которого работали на водороде.

В 1933 году норвежская нефтегазовая и металлургическая компания Norsk Hydro Power переоборудовала [7] один из своих небольших грузовиков для работы на водороде. Химический элемент выделялся за счет риформинга аммиака и поступал в ДВС.

В Ленинграде в период блокады на воздушно-водородной смеси работали около 600 аэростатов. Такое решение предложил военный техник Борис Шепелиц, чтобы решить проблему нехватки бензина. Он же переоборудовал 200 грузовиков ГАЗ-АА для работы на водороде.

Первый транспорт на водороде выпустила в 1959 году американская компания Allis-Chalmers Manufacturing Company — это был трактор [8].

Первым автомобилем на водородных топливных элементах стал Electrovan от General Motors 1966 года. Он был оборудован резервуарами для хранения водорода и мог проехать до 193 км на одном заряде. Однако это был единичный демонстрационный экземпляр, который передвигался только по территории завода.

В 1979-м появился первый автомобиль BMW с водородным двигателем. Толчком к его созданию послужили нефтяные кризисы 1970-х, и по их окончании об идее альтернативных двигателей забыли вплоть до 2000-х годов.

В 2007 году та же BMW выпустила ограниченную серию автомобилей Hydrogen 7, которые могли работать как на бензине, так и на водороде. Но машина была недешевой, при этом 8-килограммового баллона с газом хватало всего на 200-250 км.

Первой серийной моделью автомобиля с водородным двигателем стала Toyota Mirai, выпущенная в 2014 году. Сегодня такие модели есть в линейках многих крупных автопроизводителей: Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford и других.

Toyota Mirai 2016 года выпуска

Как работает водородный двигатель?

На специальных заправках топливный бак заправляют сжатым водородом. Он поступает в топливный элемент, где есть мембрана, которая разделяет собой камеры с анодом и катодом. В первую поступает водород, а во вторую — кислород из воздухозаборника.

Каждый из электродов мембраны покрывают слоем катализатора (чаще всего — платиной), в результате чего водород начинает терять электроны — отрицательно заряженные частицы. В это время через мембрану к катоду проходят протоны — положительно заряженные частицы. Они соединяются с электронами и на выходе образуют водяной пар и электричество.

Схема работы водородного двигателя

По сути, это — тот же электромобиль, только с другим аккумулятором. Емкость водородного аккумулятора в десять раз больше емкости литий-ионного. Баллон с 5 кг водорода заправляется около 3 минут, его хватает до 500 км.

Как работает водородный двигатель внутри Toyota Mirai

Где применяют водородное топливо?

• В автомобилях с водородными и гибридными двигателями. Такие уже выпускают Toyota, Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford, Nissan, Daimler;
• В поездах. Первый такой был выпущен в Германии компанией Alstom и ходит по маршруту Букстехуде — Куксхафен;
• В автобусах: например, в городских низкопольных автобусах марки MAN.
• В самолетах. Первый беспилотник на водороде выпустила компания Boeing, внутри — водородный двигатель Ford;
• На водном транспорте. Siemens выпускает подводные лодки на водороде, а в Исландии планируют перевести на водородное топливо все рыболовецкие суда;
• Во вспомогательном транспорте. Водород используют в электрокарах для гольфа, складских погрузчиках, сервисных автомобилях логистических компаний и аэропортов;
• В энергетике. Электростанции мощностью от 1 до 5 кВт, работающие на водороде, могут обеспечивать теплом и энергией небольшие города и отдельные здания. Например, после аварии на Фукусиме в 2018 году Япония активнее начала переходить на водородную энергетику [9], планируя перевести на водород 1,4 млн электрогенераторов;
• В смесях с обычным топливом. Например, с дизельным или газовым — чтобы удешевить производство.

Плюсы водородного двигателя

• Экологичность при использовании. Водородный транспорт не выбрасывает в атмосферу диоксид углерода;
• Высокий КПД. У двигателя внутреннего сгорания (ДВС) он составляет около 35%, а у водородного — от 45%. Водородный автомобиль сможет проехать на 1 кг водорода в 2,5-3 раза больше, чем на эквивалентном ему по энергоемкости и объему галлоне (3,8 л) бензина;
• Бесшумная работа двигателя;
• Более быстрая заправка — особенно в сравнении с электрокарами;
• Сокращение зависимости от углеводородов. Водородным двигателям не нужна нефть, запасы которой не бесконечны и к тому же сосредоточены в нескольких странах. Это позволяет нефтяным государствам диктовать цены на рынке, что невыгодно для развитых экономик.

Минусы водородного двигателя

• Высокая стоимость. Галлон бензина в США стоит около $3,1 [10], а эквивалентный ему 1 кг водорода — $8,6. Водородные батареи содержат платину — один из самых дорогих металлов в мире. Дополнительные меры безопасности также делают двигатель дорогим: в частности, специальные системы хранения и баки из углепластика, чтобы избежать взрыва.
• Проблемы с инфраструктурой. Для заправки водородом нужны специальные станции, которые стоят дороже, чем обычные.
• Не самое экологичное производство. До 95% сырья для водородного топлива получают из ископаемых [11]. Кроме того, при создании топлива используют паровой риформинг метана, для которого нужны углеводороды. Так что и здесь возникает зависимость от природных ресурсов.
• Высокий риск. Для использования в двигателях водород сжимают в 850 раз [12], из-за чего давление газа достигает 700 атмосфер. В сочетании с высокой температурой это повышает риск самовоспламенения.

Водород обладает высокой летучестью, проникает даже в небольшие щели и легко воспламеняется. Если он заполнит собой весь капот и салон автомобиля, малейшая искра вызовет пожар или взрыв. Так, в июне 2019 года утечка водорода привела к взрыву на заправке в Норвегии. Сила ударной волны была сопоставима с землетрясением в радиусе 28 км. После этого случая водородные АЗС в Норвегии запретили

Водород для топлива можно получать разными способами. В зависимости от того, насколько они безвредны, итоговый продукт называют [13] «желтым» или «зеленым». Желтый водород — тот, для которого нужна атомная энергия. Зеленый — тот, для которого используют возобновляемые ресурсы. Именно на этот водород делают ставку международные организации.

Самый безвредный способ — электролиз, то есть, извлечение водорода из воды при помощи электрического тока. Пока что он не такой выгодный, как остальные (например, паровая конверсия метана и природного газа). Но проблему можно решить, если сделать цепочку замкнутой — пускать электричество, которое выделяется в водородных топливных элементах для получения нового водорода.

Водородный транспорт в России

В России в 2014 году появился свой производитель водородных топливных ячеек — AT Energy. Компания специализируется на аккумуляторных системах для дронов, в том числе военных. Именно ее топливные ячейки использовали для беспилотников, которые снимали Олимпиаду-2014 в Сочи.

В 2019 году Россия подписала Парижское соглашение по климату, которое подразумевает постепенный переход стран на экологичные виды топлива.

Чуть позже «Газпром» и «Росатом» подготовили совместную программу развития водородной технологии на десять лет.

Главный фактор, который может обеспечить России преимущество на рынке водорода — это богатые запасы пресной воды [14] за счет внутренних водоемов, тающих ледников Арктики и снегов Сибири. Вблизи последних уже есть добывающая инфраструктура от «Роснефти», «Газпрома» и «Новатэка».

В конце 2020 года власти Санкт-Петербурга анонсировали [15] запуск каршеринга на водородном топливе совместно с Hyundai. В случае успеха проект расширят и на другие крупные города России.

Перспективы технологии

Вокруг водородных двигателей немало противоречивых заявлений. Одни безоговорочно верят в их будущее — например, Арнольд Шварценеггер еще в 2004 году, будучи губернатором Калифорнии, обещал [16], что к 2010 году весь его штат будет покрыт «водородными шоссе». Но этого так и не произошло. В этом отчасти виноват глобальный экономический кризис: автопроизводителям пришлось выживать в тяжелейших финансовых условиях, а подобные технологии требуют больших и долгосрочных вложений.

Другие, напротив, критикуют технологию за ее очевидные недостатки. Так, основатель Tesla Илон Маск назвал водородные двигатели «ошеломляюще тупой технологией» [17], которая по эффективности заметно уступает электрическим аккумуляторам. Отчасти он прав: сегодня водородным автомобилям приходится конкурировать с электрокарами, гибридами, транспортом на сжатом воздухе и жидком азоте. И пока что до лидерства им очень далеко.

С одной стороны, в Европе Toyota Mirai II стоит несколько дешевле, чем Tesla Model S (€64 тыс. против €77 тыс.) [18]. Полная зарядка водородного автомобиля занимает около 3 минут — против 30-75 минут для электрокара. Однако вся разница — в обслуживании: Toyota Mirai вмещает 5 кг водородного топлива [19] по цене $8-9 за кг. Таким образом, полный бак обойдется в $45, и его хватит на 500 км — получаем около $9 за 100 км пробега. Для Tesla Model S те же 100 км обойдутся всего в $3.

Но у водородного топлива есть существенное преимущество перед электрическими аккумуляторами — долговечность. Если аккумулятора в электрокаре хватает на три-пять лет, то водородной топливной ячейки — уже на восемь-десять лет. При этом водородные аккумуляторы лучше приспособлены для сурового климата: не теряют заряд на морозе, как это происходит с электрокарами.

Есть еще одна перспективная сфера применения водородного топлива — стационарное резервное питание: ячейки с водородом могут снабжать энергией сотовые вышки и другие небольшие сооружения. Их можно приспособить даже для энергоснабжения небольших автономных пунктов вроде полярных станций. В этом случае можно раз в год наполнять газгольдер, экономя на обслуживании и транспорте.

Основной упрек критиков — дороговизна водородного топлива и логистики. Однако Международное энергетическое агентство прогнозирует, что цена водорода к 2030 году упадет минимум на 30% [20]. Это сделает водородное топливо сопоставимым по цене с другими видами [21].

Если вспомнить, как развивался рынок электрокаров, то его росту способствовали три главных фактора:

1. Лобби со стороны развитых государств: в США [22], ЕС [23], Японии [24], России [25] и других странах приняты законы в поддержку экологичного транспорта.
2. Удешевление аккумуляторов: согласно исследованию Bloomberg New Energy Finance, за последние десять лет цены на литий-ионные аккумуляторы упали с $1200 до $137 за кВт·ч.
3. Развитие инфраструктуры: специальные электрозарядные станции и зарядки в крупных бизнес-центрах, на парковках ТЦ и аэропортов.

Водородные двигатели ждет примерно тот же сценарий. В Toyota видят главные перспективы [26] для водородных двигателей в компактных автомобилях, а также в среднем и премиум-классе. Пока что производство не вышло на тот уровень, чтобы бюджетные модели работали на водороде и оставались рентабельными. Современные водородные машины стоят вдвое дороже обычных [27] и на 20% больше, чем гибридные.

Согласно прогнозу Markets&Markets [28], к 2022 году объем мирового производства водорода вырастет со $115 до $154 млрд. Остается главный вопрос: как быть с инфраструктурой? Чтобы водородные двигатели стали массовыми, нужны сети заправок, трубопроводы для топлива, отлаженные логистические цепочки. Все это пока только зарождается. Но и тут есть позитивные сдвиги: например, канадская Ballard Power по заказу китайского Министерства транспорта запустила пилотный проект, в рамках которого водородное топливо можно будет заливать в обычные АЗС.

Водородный двигатель автомобиля — как работает и основные недостатки

Автокомпании разрабатывают новые виды двигателей для автомобилей будущего. Кто-то ставит ставку на электромоторы, а кто-то разрабатывает водородные двигатели. Рассмотрим водородный двигатель авто и его преимущества.

Как работает

Автомобиль на водородном топливе имеет так называемый топливный элемент или по-научному — электрохимический генератор. Это своего рода «вечная» батарейка, внутри которой идет реакция окисления водорода и на выходе получается чистый водяной пар, азот и электричество. Т.е. выхлоп такого водородного автомобиля экологический чистый, в нем содержание углекислого газа CO₂ равняется нулю.

Автомобиль с топливными элементами, по сути электромобиль. Только с более компактной батареей: ёмкость литий-ионного аккумулятора в 10 раз меньше, чем обычного электромобиля. Батарея нужна только в качестве буфера для хранения энергии, получаемой при рекуперативном торможении и для быстрого холодного старта.

Потому что главный источник энергии — блок топливных элементов — выходит на рабочий режим не сразу. На первых прототипах водородных машин для этого требовалось около полутора часов. На современных — не более 2 минут, чтобы начать превращение водорода и воздуха в водяной пар, азот и электроэнергию. Но на прогрев до рабочей температуры, когда КПД установки достигает 90%, уходит от 15 минут до часа в зависимости от окружающей температуры.

В баллонах хранится 5 кг водорода, обеспечивающие запас хода до 500 км. Полная заправка баллонов займет три минуты.

Какие недостатки

Главный недостаток — высокая себестоимость. Помимо электрохимического генератора, который при массовом производстве может стоить дешевле батарей для электромобилей, нужны еще прочные и легкие баки. Для этого используют дорогой углепластик.

Серьезный недостаток — энергетическая эффективность. Если использовать водород только как промежуточное звено в цепочке доставки энергии от электростанции к колесам автомобиля, то КПД составит не более 30% с учетом потерь на перекачку и охлаждение водорода перед заправкой. В отличие от 70-80% у электромобилей.

Если получать водород из попутного нефтяного газа, то КПД становится несравнимо выше — до 70%. Правда, ценой выбросов углекислого газа.

Где взять заправки

В Европе количество водородных заправок можно пересчитать по пальцам, у нас их вовсе нет. Инженеры для таких случаев изобрели бивалентный двигатель, который может одновременно работать на водородном топливе и бензине. Владелец данного автомобиля не будет зависеть от наличия на заправке водородного топлива.

• Машины на водородном топливе — как есть

Когда количество водородных заправок в мире возрастет, тогда водородомобили получат жизнь. Пока реалии не радуют. Взять хотя бы стоимость машины на чисто водородных элементах — она превышает стоимость обычного автомобиля почти в два раза. И на 20 % дороге гибридных версий.

Водородные двигатели внутреннего сгорания и водородные топливные элементы

Отдел новостей Cummins:
Наши инновации, технологии и услуги

27 января 2022 г. Джим Небергалл, генеральный директор подразделения водородных двигателей

Правила, ограничивающие выбросы парниковых газов (ПГ) от автомобилей, ужесточаются во всем мире. При этом все больший интерес вызывают как водородные двигатели, так и водородные топливные элементы.

Учитывая, что грузовики средней и большой грузоподъемности являются основным источником выбросов CO ₂ , путь транспортного сектора к нулевой точке назначения включает обе технологии.

По мере того, как все больше производителей грузовиков пополняют ряды автомобильных компаний, разрабатывающих альтернативу бензиновым и дизельным автомобилям, не содержащую CO ₂ или CO ₂ , нейтральную, давайте рассмотрим сходства и различия между водородными двигателями и топливными элементами.

Водородные двигатели и топливные элементы: сходства и различия в том, как они работают?

Как водородные двигатели внутреннего сгорания, так и водородные топливные элементы могут приводить в движение транспортные средства, использующие водород, топливо с нулевым содержанием углерода.

Водородные двигатели сжигают водород в двигателе внутреннего сгорания точно так же, как бензин используется в двигателе. Водородные двигатели внутреннего сгорания (водородный ДВС) почти идентичны традиционным двигателям с искровым зажиганием. Вы можете прочитать больше о том, как работают водородные двигатели, если интересно.

Водородные автомобили на топливных элементах (FCEV) вырабатывают электричество из водорода в устройстве, известном как топливный элемент, и используют это электричество в электродвигателе, подобно электромобилю.

Водородные двигатели и топливные элементы: дополнительные варианты использования

Водородные двигатели и водородные топливные элементы предлагают дополнительные варианты использования.

Двигатели внутреннего сгорания, как правило, наиболее эффективны при высокой нагрузке, то есть когда они работают интенсивнее. FCEV, напротив, наиболее эффективны при более низких нагрузках. Вы можете прочитать больше примеров использования водородных двигателей в мобильности и транспорте. Они варьируются от тяжелых грузовиков до строительства.

Таким образом, для тяжелых грузовиков, которые, как правило, тратят большую часть своего времени на перевозку самых больших грузов, которые они могут тянуть, двигатели внутреннего сгорания обычно являются идеальным и эффективным выбором. С другой стороны, транспортные средства, которые часто работают без груза, например, эвакуаторы или автобетоносмесители, могут быть более эффективными с топливными элементами. Электромобили на топливных элементах также могут получать энергию за счет рекуперативного торможения в очень неустойчивых рабочих циклах, что повышает их общую эффективность.

Водородные двигатели также могут работать как автономные силовые агрегаты и справляться с переходными процессами без необходимости использования аккумуляторной батареи. Топливные элементы в сочетании с аккумуляторными батареями также могут добиться того же.

Щелкните для просмотра инфографики

Водородные двигатели и топливные элементы: сходство выбросов

Водородные двигатели и водородные топливные элементы также имеют схожие характеристики выбросов.

FCEV вообще не производят никаких выбросов, кроме водяного пара. Это очень привлекательная функция для транспортных средств, работающих в закрытых помещениях или помещениях с ограниченной вентиляцией.

Водородные двигатели почти не выделяют следовые количества CO ₂ (из окружающего воздуха и смазочного масла), но могут производить оксиды азота или NOx. В результате они не идеальны для использования внутри помещений и требуют дополнительной обработки выхлопных газов для снижения выбросов NOx.

Водородные двигатели и топливные элементы: вопросы использования водородного топлива

Да, и водородные двигатели, и топливные элементы используют водородное топливо; но в этой истории есть еще кое-что.

Водородные двигатели часто могут работать на водороде более низкого качества. Это становится удобным для конкретных случаев использования. Например, у вас может быть участок, на котором можно производить водород с использованием парового риформинга метана и улавливания и хранения углерода (CCS). Затем этот водород можно использовать в водородных двигателях без необходимости очистки.

Устойчивость водородного двигателя к примесям также удобна для транспортной отрасли, где переход на высококачественный экологически чистый водород потребует времени.

Водородные двигатели и топливные элементы: разные уровни зрелости

Наконец, водородные двигатели и технологии водородных топливных элементов имеют разные уровни зрелости.

Двигатели внутреннего сгорания широко используются на протяжении десятилетий и поддерживаются обширной сервисной сетью. Надежные двигатели, которые могут работать в пыльной среде или подвергаться сильным вибрациям, доступны во всех размерах и конфигурациях.

С точки зрения производителей транспортных средств и операторов автопарка, переход на трансмиссии с водородными двигателями включает в себя знакомые детали и технологии. Конечные пользователи, не склонные к риску, найдут утешение в испытанном и надежном характере двигателей внутреннего сгорания.

Так что на самом деле FCEV и водородные ДВС не конкурируют друг с другом. Наоборот, развитие одного поддерживает развитие другого, поскольку оба являются движущей силой развития общей инфраструктуры производства, транспортировки и распределения водорода. Оба также включают одни и те же резервуары для хранения транспортных средств. Это дополняющие друг друга технологии, которые являются частью сокращения выбросов транспортных средств и транспортных средств в направлении нулевой точки назначения уже сейчас.
 

Никогда не пропустите последние новости и будьте впереди. Зарегистрируйтесь ниже, чтобы получать последние новости о технологиях, продуктах, отраслевых новостях и многом другом.

Теги

Водород

Бизнес-сегмент двигателей

Устойчивое развитие

Тяжелые грузовики

Никогда не пропустите последние новости

Будьте в курсе последних новостей о новых технологиях, продуктах, отраслевых тенденциях и новостях.

Адрес электронной почты

Компания

Присылайте мне последние новости (отметьте все подходящие варианты):

Грузоперевозки

Автобус

Пикап

Строительство

Сельское хозяйство

Джим Небергалл (Jim Nebergall) — генеральный менеджер направления водородных двигателей в компании Cummins Inc. и возглавляет глобальные усилия компании по коммерциализации двигателей внутреннего сгорания, работающих на водороде. Водородные двигатели внутреннего сгорания — важная технология на ускоренном пути компании к обезуглероживанию.

Джим пришел в Cummins в 2002 году и занимал многочисленные руководящие должности в компании. В последнее время Джим был директором по стратегии и управлению продуктами в североамериканском бизнесе по производству двигателей для шоссейных дорог. Джим увлечен инновациями и посвятил свою карьеру в Cummins развитию технологий, улучшающих окружающую среду. Он расширил границы инноваций, ориентированных на клиента, чтобы позиционировать Cummins как ведущего поставщика силовых агрегатов, управляя портфелем, начиная от передовых дизельных и газовых двигателей до гибридных силовых агрегатов.

Джим окончил Университет Пердью со степенью бакалавра в области электротехники и вычислительной техники. В 2007 году он получил степень магистра делового администрирования в Университете Индианы.

Отдел новостей Cummins:
Наши инновации, технологии и услуги

23 февраля 2023 г. от Cummins Inc., мирового лидера в области энергетических технологий

Cummins Inc. рада представить нашим клиентам два новых генератора природного газа, C175N6B и C200N6B. Эти дополнения используют тот же QSJ8.9Платформа двигателя G, как генераторы природного газа C125N6 и C150N6, которые популярны среди различных промышленных применений. В Северной Америке рынок генераторов природного газа за последние несколько лет увеличился. Соблюдение экологических норм и удобство заправки топливом — вот некоторые из причин, по которым клиенты выбирают генераторы на природном газе, а не другие виды топлива.

Мы пригласили Виджая Джаяпракаша, менеджера по продукции Cummins по газогенераторным установкам <1 МВт и G-Drive, поделиться своим опытом работы в Cummins и представить два новых продукта.
 

1.

Какова была ваша роль в разработке C175N6B и C200N6B?

В качестве менеджера по продукту я провел обширное исследование потребностей клиентов и отрасли, а также того, как Cummins может удовлетворить и реализовать эти потребности, выстраивая тесные отношения с клиентами и отделом продаж. Наша команда вложила много времени и усилий в исследования и разработку правильных генераторов, чтобы повысить выходную мощность нашего испытанного и проверенного двигателя QSJ8.9G, хорошо зарекомендовавшего себя на рынке. Благодаря этим двум новым продуктам QSJ8.9Модельный ряд генераторов двигателей G будет иметь мощность от 125 кВт до 200 кВт.

2. Где вы видите использование этих двух новых продуктов?

Подобно C125N6 и C150N6, C175N6B и C200N6B будут использоваться в правительственных зданиях, водоочистных сооружениях, медицинских учреждениях, коммерческих зданиях, общественной инфраструктуре и многих других объектах. Эти продукты также станут отличным дополнением к уже существующим системам питания, где требуется параллельное подключение. Чтобы узнать больше о распараллеливании, нажмите здесь.

Благодаря двигателю QSJ8.9G модели C175N6B и C200N6B работают на природном газе, что делает их более удобными для более населенных районов и городов. Чтобы узнать больше о преимуществах генераторов природного газа, нажмите здесь.

3. Работая над этими новыми продуктами во время пандемии COVID-19, что вы увидели в своей команде, что сделало это возможным и успешным?

Работа в команде и стремление быстрее выпускать продукт сделали этот проект возможным. Хотя на этом пути были трудности, я очень ценю всех, кто приложил усилия в нескольких командах на заводе, в проектировании, маркетинге и во многих других областях. Члены команды были готовы приехать в офис/на завод для бета-сборок, тестирования продукта и гибкой работы, чтобы успешно доставить этот продукт нашим клиентам. Командная работа является одной из ценностей Cummins, и наша команда показала больше и больше, чем может достичь командная работа. Всегда включается.

4. Каким одним словом вы бы описали новые генераторные установки мощностью 175 и 200 кВт?

Мощность. C175N6B и C200N6B с двигателем объемом 8,9 л являются ведущими на рынке генераторами природного газа по удельной мощности. На сегодняшний день ни один другой продукт не может обеспечить такую ​​мощность при меньшей занимаемой площади, включая корпус с уровнем шума 2 (73,6 (175 кВт) и 74,4 (200 кВт) дБА). Мы верим, что C175N6B и C200N6B изменят рынок своим размером, обеспечив надежное питание для наших клиентов.

Cummins C175N6B и C200N6B используют 8,9-литровый двигатель QSJ8.9G, работающий на природном газе. Благодаря этим двум узлам QSJ8.9G обеспечивает самую высокую удельную мощность среди генераторных установок, работающих на природном газе, в отрасли. Cummins стремится удовлетворить потребности наших клиентов с помощью наших передовых технологий, опыта и приверженности делу.

Метки

Производство электроэнергии

Природный газ

Устойчивое развитие

Нулевой пункт назначения

Альтернативные виды топлива

Отдел новостей Cummins:
Наши инновации, технологии и услуги

16 февраля 2023 г. от Cummins Inc., мирового лидера в области энергетических технологий

Будь то мощность, надежность или долговечность, 75% всех владельцев пикапов RAM 2500 и 2500 Heavy-Duty выбирают опциональный турбодизель Cummins Inc. объемом 6,7 л. Производство этого легендарного двигателя становится все чище с каждым днем.

В апреле 2022 года Свен Кройц, менеджер по непрямым материалам, Свен Кройц, руководитель завода по производству двигателей средней мощности (CMEP), и Клейтон Джонсон, руководитель отдела непрерывного совершенствования, внедрили программу переработки нитриловых перчаток для удаления отходов со свалок. Но что такое нитриловые перчатки и каково влияние заводской программы на данный момент?

Что такое нитриловые перчатки?

Вы, вероятно, видели ярко-фиолетовые, оранжевые или синие перчатки в кабинете врача, аптеке или местном автомобильном магазине. Нитриловые перчатки являются стандартной практикой СИЗ во многих пищевых, промышленных и химических лабораториях. Изготовленные из составного нитрила, эти синтетические резиновые перчатки особенно популярны благодаря своей химической стойкости и стойкости к истиранию. Они водонепроницаемы, жиро- и маслонепроницаемы, что часто делает их лучшим выбором для перчаток, по сравнению с другими, такими как латекс, для профессий, требующих многочасовой работы и подвергающихся воздействию вредных веществ.

Как нитриловые перчатки используются в CMEP?

Для сотрудников завода нитриловые перчатки служат вторым барьером, защищающим сотрудников Cummins от воздействия вредных химических веществ и травм при осмотре 6,7-литрового дизельного двигателя. Сотрудники обычно носят нитриловые перчатки в качестве базового слоя под более толстой парой перчаток в целях безопасности.

И наоборот, они также защищают остатки, которые сотрудники могут иметь на руках, от загрязняющих продуктов.

Каждый час работники завода меняют перчатки в соответствии со строгими стандартами качества продукции. Хотя использование перчаток защищает как сотрудников Cummins, так и продукты, образующиеся отходы могут быть большими. Нитриловые перчатки являются одноразовыми средствами индивидуальной защиты; после первого использования их нельзя носить снова для защиты от вредных веществ, которые могут остаться на поверхности.

Нитриловые перчатки считаются менее биоразлагаемыми, чем их латексные аналоги, и часто не перерабатываются из-за их использования в учреждениях, где они могут быть загрязнены и поэтому считаются слишком опасными для повторного использования.

За один год 800 сотрудников Cummins Mid-Range Engine Plant могут использовать более 530 упаковок нитриловых перчаток, что соответствует примерно 875 000 перчаток.

Влияние программы переработки нитриловых перчаток 

Kimberly-Clark Professional, глобальная корпорация, занимающаяся производством товаров для обеспечения безопасности, здоровья и гигиены потребителей и компаний, а также один из первых производителей, предложивших программу переработки неопасного полиэтилентерефталата, заключила партнерское соглашение с заводом по переработке и перепрофилированию их биоразлагаемых нитриловых перчаток.

Каждые две недели завод наполняет гейлордов нитриловыми перчатками и отправляет их на сортировку в некоммерческую организацию Rightcycle в западной Вирджинии, которая обеспечивает рабочие места для инвалидов и малообеспеченных рабочих. Использованные, незагрязненные перчатки затем превращаются в пластиковые гранулы и превращаются в новые продукты, такие как ящики для хранения, полки и садовые стулья. В конце концов, Columbus Mid-Range Engine Plant создал жизненный цикл нитриловых перчаток, одновременно создав рабочие места, пояснил Кройц.

С момента запуска программы завод собрал и отправил одну тонну перчаток на предприятие Rightcycle. Если завод продолжит использовать в среднем 530 ящиков перчаток, которые они обычно используют в год, можно ожидать, что каждый год они будут утилизировать почти 3,75 тонны отходов со свалок.

Завод двигателей среднего класса Columbus способен достичь ключевых целей к 2030 году, включенных в стратегию Cummins PLANET 2050, за счет создания замкнутого жизненного цикла материалов, а также уменьшения количества отходов на объектах и ​​в ходе операций благодаря программе утилизации. Для владельцев, которые ищут экологически безопасные двигатели, Columbus Mid-Range Engine Plant устанавливает стандарт.

Щелкните здесь, чтобы узнать больше об основных инициативах CMEP в области устойчивого развития.

Теги

Устойчивое развитие

Нулевой пункт назначения

Пикапы

Бизнес-сегмент двигателей

Отдел новостей Cummins:
Наши инновации, технологии и услуги

07 февраля 2023 г. от Cummins Inc., мирового лидера в области энергетических технологий

Cummins Inc. (NYSE: CMI) объявила о выпуске двух новых насосов для обезвоживания для использования в строительстве, нефтегазовой, сельскохозяйственной, горнодобывающей промышленности, водоснабжении и сточных водах. QSF4X4 и QSF6X6 предлагают клиентам полностью готовый насос для использования в своих операциях с двигателем Cummins QSF2.8.

«Новые насосы — результат многочасовых исследований клиентов. Надежность продукта и время безотказной работы очень важны для них, поэтому мы разработали надежный пакет, поддерживаемый мощной сетью поддержки Cummins», — сказал Грег Тотин, директор по промышленным продажам Cummins.

Эти насосы имеют прочную чугунную конструкцию и устанавливаются на полностью буксируемый прицеп для облегчения транспортировки. Они могут самозаполняться при заполнении водой и автоматически повторно заливаться. Cummins QSF6X6 рассчитан на средний расход до 1430 галлонов в минуту и ​​может работать с напорами до 104 футов. Cummins QSF4X4 поддерживает скорость потока до 1350 галлонов в минуту и ​​может работать с головками до 135 футов.

Двигатель Cummins QSF2.8, приводящий в действие насосы, доступен для промышленного применения мощностью 74 л.с. в компактном корпусе. В нем используются проверенные технологии впрыска топлива, турбонаддува и электронного управления Cummins, обеспечивающие максимальный крутящий момент 221 фунт-фут при почти нулевом уровне выбросов Tier 4 Final. Рельефный чугунный блок придает 2,8-литровому двигателю долговечность при небольшом весе 507 фунтов.0003

QSF6X6 и QSF4X4 доступны по всей Северной Америке и будут представлены на выставке ARA в феврале на стенде Cummins № 5056 и в марте на выставке ConExpo на стенде S84615. Заинтересованные клиенты должны связаться со своим местным дилером для получения дополнительной информации.

О компании Cummins 

Cummins Inc., мировой лидер в области энергетических технологий, представляет собой корпорацию, объединяющую дополняющие друг друга бизнес-сегменты, которые разрабатывают, производят, распространяют и обслуживают широкий ассортимент решений в области энергетики. Ассортимент продукции компании включает решения и компоненты для внутреннего сгорания, электрических и гибридных комплексных энергетических решений, включая фильтрацию, доочистку, турбокомпрессоры, топливные системы, системы управления, системы обработки воздуха, автоматизированные трансмиссии, системы выработки электроэнергии, средства управления микросетями, аккумуляторы, электролизеры и топливные элементы. продукты. Штаб-квартира находится в Колумбусе, штат Индиана (США), с момента основания в 1919 октября в Cummins работает около 59 900 человек, которые стремятся сделать мир более процветающим благодаря трем глобальным приоритетам корпоративной ответственности, имеющим решающее значение для здоровых сообществ: образование, окружающая среда и равенство возможностей. Компания Cummins обслуживает своих клиентов в режиме онлайн через сеть принадлежащих компании и независимых дистрибьюторов, а также через тысячи дилерских центров по всему миру и заработала около 2,1 млрд долларов США при объеме продаж 24 млрд долларов США в 2021 году. 

Теги

Северная Америка

Внедорожник

Cummins Engines

Строительство

Отдел новостей Cummins:
Наши инновации, технологии и услуги

20 января 2023 г. от Cummins Inc., мирового лидера в области энергетических технологий

Двигатели Cummins, работающие на природном газе, могут обеспечить значительный срок службы и надежность при правильном обслуживании — настолько, что они прослужат десятилетиями, и их число продолжает расти.

В период с 2008 по 2009 год более 3730 двигателей Cummins B Gas Plus, работающих на природном газе, были закуплены через OEM-партнеров Tata Motors и Ashok Leyland и доставлены в национальный столичный регион Индии. Почти 15 лет спустя эти двигатели были развернуты в транзитном автобусном парке Делийской транспортной корпорации (DTC) и продолжают эксплуатироваться. На сегодняшний день автобусы проехали примерно 5,4 миллиарда километров — да, млрд – за последние 15 лет.

Эти двигатели доказывают то, что Магед Тадрос, генеральный менеджер Cummins Global Bus Business, любит говорить своим клиентам: «Внедрение двигателей Cummins, работающих на природном газе, в вашем автопарке может помочь получить ряд эксплуатационных и экономических преимуществ».

Являясь двигателем Cummins, работающим на природном газе, с самым низким уровнем выбросов на рынке для грузовых автомобилей и автобусов, он работает на обильном недорогом топливе и оснащен необслуживаемой системой очистки выхлопных газов с трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором.

Необходим надежный транспорт. За последние 15 лет двигатели Cummins B Gas Plus, работающие на природном газе, помогли более чем 150 миллионам жителей Индии добраться туда, куда им нужно, и будут продолжать делать это еще долгие годы.

Щелкните, чтобы просмотреть инфографику

«Двигатели Cummins пользуются спросом во всем мире благодаря их надежности и долговечности мирового уровня, — пояснил Пунит Джавар, генеральный директор по природному газу. «Мы многому научились из нашего опыта в Индии, среди других стран, внедряющих двигатели, работающие на природном газе, и знания, которые повлияли на наше следующее поколение двигателей».

В прошлом году компания Cummins объявила, что двигатель B6.7, работающий на природном газе, будет доступен в Индии. Созданный для школьных автобусов, маршрутных такси и грузовиков средней грузоподъемности, B6.7N может похвастаться крутящим моментом до 240 л.с./560 фунт-футов.

Двигатели, работающие на природном газе, являются наиболее зрелой, проверенной и наименее разрушительной из доступных на сегодняшний день альтернативных технологий в области энергетики. Они обеспечивают гибкость диапазона и обеспечивают такую ​​же мощность, производительность и удобство вождения, что и дизельные двигатели. Двигатели Cummins, работающие на природном газе, помогают автопаркам снизить общее воздействие на окружающую среду без значительного увеличения эксплуатационных расходов или снижения производительности или времени безотказной работы.

Мощность двигателей Cummins, работающих на природном газе, была продемонстрирована в этом месяце на выставке India Auto Expo в Большой Нойде, штат Уттар-Прадеш, Индия.

Теги

Природный газ

Cummins Engines

Индия

Бизнес-сегмент Power Systems

Водородные двигатели | Cummins Inc.

Есть вопросы о водородных двигателях? Начните здесь, чтобы получить простые ответы, и погрузитесь глубже, чтобы получить дополнительную информацию о водородном двигателе.

Растущий интерес к водородным двигателям

Водород и водородные двигатели привлекают большое внимание деловых кругов, средств массовой информации и правительства. На то есть веская причина — необходимость сократить глобальные выбросы парниковых газов и достичь нулевой точки назначения больше, чем когда-либо. А водородное топливо — один из самых перспективных носителей неископаемой энергии.

В электроэнергетике быстро развиваются технологии преобразования энергии в водород и водорода в энергию, такие как турбины для сжигания водорода. В транспортном секторе первоначально внимание было сосредоточено на водородных электромобилях на топливных элементах или FCEV. В последнее время водородные автомобили с двигателями внутреннего сгорания также получают повышенное внимание, особенно среди грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности.

Водородные двигатели могут помочь вам добраться до нулевой точки назначения, используя безуглеродное водородное топливо в качестве FCEV, и использовать технологии, знакомые производителям транспортных средств, автопаркам и водителям.

Как работают водородные двигатели?

Водород — самый распространенный элемент во Вселенной. Но как это работает в двигателе?

Смотрите, чтобы узнать о водородных двигателях

Экологические преимущества водородных двигателей

Транспортные средства с водородными двигателями внутреннего сгорания могут работать без каких-либо выбросов CO ₂ от водородного топлива, прямых или косвенных, в зависимости от источника используемого водорода.

Водород, полученный электролизом с использованием электричества, поступающего, например, от солнечных батарей или ветряных турбин, позволяет вождению без CO ₂ . Кроме того, водородное топливо не выделяет твердых частиц, угарного газа или летучих органических соединений.

Однако водородные двигатели могут выделять некоторое количество NOx, загрязнителя атмосферы, который может способствовать образованию дымки, иногда наблюдаемой над большими городами в летние месяцы. Системы доочистки используются для устранения большей части выбросов NOx.

В Соединенных Штатах перевод средних и тяжелых грузовиков на чистый водород устранит около четверти всех выбросов парниковых газов в транспортном секторе.

Роль водородных двигателей в достижении нулевого уровня выбросов

Водород, полученный из возобновляемых источников, является одним из видов топлива с нулевым уровнем выбросов для двигателей транспортных средств.

Водородные двигатели предлагают производителям транспортных средств и автопаркам уникальное преимущество среди различных технологий с низким или нулевым выбросом углерода. Водородные двигатели созданы на основе современных и надежных двигателей внутреннего сгорания. Для производителей транспортных средств это знакомая технология, которую можно использовать при проектировании и производстве автомобилей. Точно так же для автопарков это знакомая технология эксплуатации, обслуживания, устранения неполадок и обслуживания.

Никогда не пропустите последние новости

Будьте в курсе последних новостей о новых технологиях, продуктах, отраслевых тенденциях и новостях.

Адрес электронной почты

Компания

Присылайте мне последние новости (отметьте все подходящие варианты):

Грузоперевозки

Автобус

Пикап

Строительство

Сельское хозяйство

CAPTCHA

Этот вопрос предназначен для проверки того, являетесь ли вы человеком, и для предотвращения автоматической отправки спама.

Переход на водородные двигатели внутреннего сгорания

Водородные двигатели надежны, имеют знакомую технологию и приносят пользу окружающей среде. Это делает переход на водородные двигатели операционно и экономически целесообразным.

Между тем, две области часто приходят на ум в качестве потенциальных проблем при переходе на водородные двигатели.

Первый — бортовое хранилище. Водородным транспортным средствам требуются экономичные способы хранения водорода на борту. Cummins Inc. недавно создала совместное предприятие с NPROXX, лидером в области хранения и транспортировки водорода для резервуаров для хранения водорода. Это совместное предприятие будет поставлять продукты для хранения водорода и сжатого природного газа для автомобильных и железных дорог.

Второй — заправка инфраструктуры. Автомобили и грузовики, работающие на водороде, могут управляться только в том случае, если водород доступен. Именно здесь грузовые перевозки становятся отличным начальным вариантом использования водородных двигателей — подробнее об этом в следующем разделе.

Нулевой пункт назначения

Будущее с нулевым уровнем выбросов начинается сейчас

Werner Enterprises начнет проверку и интеграцию недавно анонсированных 15-литровых водородных двигателей Cummins и 15-литровых газовых двигателей Cummins в свои автомобили

Читать пресс-релиз

Приложения, которые первыми увидят водородные двигатели

В транспортных средствах какого типа мы можем ожидать массовое внедрение водородных двигателей?

Вопреки тому, что считалось на протяжении десятилетий, это вряд ли будут личные автомобили — аккумуляторная электрическая технология кажется лучшим выбором для такого применения.

Средние и тяжелые машины с большей вероятностью перейдут на водородные топливные элементы или водородные двигатели. Вполне вероятно, что в ближайшее десятилетие автобусы и дальнобойщики, работающие на водороде, станут обычным явлением. Они дополняют аккумуляторные электрические автобусы и грузовики, которые также экономически и эксплуатационно выгодны для определенных профилей задач и приложений.

Внедорожник, строительная техника, сельскохозяйственная техника и даже корабли с водородным двигателем также, вероятно, станут обычным явлением. Скорее всего, это будут приложения, которые трудно электрифицировать из-за их вариантов использования и профилей задач.

Электроэнергетика — еще один вариант использования водородных двигателей в краткосрочной перспективе для производства электроэнергии.

Примеры использования водородных двигателей на транспорте

Водородные двигатели уже не за горами. Ознакомьтесь с примерами водородных двигателей из транспортного сектора.

Примеры водородных двигателей

Водородная экономика будет запущена водородными двигателями

Водородная экономика — это общесоциальное решение проблемы глобального потепления и истощения запасов ископаемого топлива.

В водородной экономике ископаемое топливо заменяется водородом, полученным из возобновляемых источников.

Одна из основных проблем, препятствующих продвижению в этом направлении, носит замкнутый характер. Массовое использование водорода может начаться, как только водородное топливо станет широко доступным; и водородное топливо станет широко доступным, как только оно найдет широкое применение.

Хорошие новости; есть приложения, в которых использование водородных двигателей целесообразно при отсутствии разветвленной сети водородных заправочных станций.

Например, дальнемагистральные перевозки на водородных двигателях возможны только при наличии нескольких водородных станций, расположенных вдоль основных маршрутов доставки. Можно увидеть, как применение водородных двигателей инициирует благотворный цикл, ведущий к большей доступности водорода и, следовательно, к большему количеству водородных применений.

Водородные двигатели и топливные элементы

Водородные двигатели и водородные топливные элементы — это очень разные технологии, которые выполняют одну и ту же функцию — приводят транспортное средство в движение с использованием водорода.

Это две дополняющие друг друга технологии, предназначенные для различных приложений и отвечающие различным требованиям конечных пользователей.

Топливные элементы — это новая передовая технология.

Водородные двигатели представляют собой модифицированные двигатели внутреннего сгорания. Инфраструктура заправки водородом, разработанная для приложений одного, может служить приложениям другого. И любое развитие более экономичного хранения водорода на борту полностью применимо к обоим.

Водородные двигатели и топливные элементы: сходства и различия

От того, как они работают, до вариантов использования и выбросов.