Автономный карьерный самосвал на водородном топливе успешно прошел испытания в Китае

В то время как сегодня основное внимание в мире приковано к прогрессу в области дизель-аккумуляторных гибридов и полностью аккумуляторных карьерных грузовиков, работа над водородными карьерными грузовиками продолжается, что по-прежнему является формой гибрида, использующего энергетическую систему водородных топливных элементов и литиевых аккумуляторов, часто называемую FCEV или Fuel Cell Electric Vehicle. Общее мнение таково, что водород все еще будет иметь свое место в карьерных грузовиках из-за лучшего паритета с дизельным топливом с точки зрения запаса хода, а также избежания головной боли с зарядкой.

Но чем больше времени потребуется на то, чтобы доказать эффективность полностью аккумуляторных грузовиков в реальных горнодобывающих автопарках, и чем больше отрасль в это время будет внедрять гибриды на дизель-аккумуляторах, тем больше внимания будет уделяться гибридам на водородной основе, особенно если правительства в основных горнодобывающих центрах поддержат рост и инвестиции в экологически чистые водородные экосистемы — хорошим примером служат водородные долины в Чили.

На сегодняшний день наиболее известными большими карьерными самосвалами FCEV являются nuGen™ Haulage Solution на базе Komatsu 930E, разработанный и построенный First Mode в партнерстве с Anglo American; и Europa от Fortescue на базе Liebherr T 264. General Motors и Komatsu совместно разрабатывают силовой модуль на водородных топливных элементах для карьерного самосвала Komatsu 930E с электроприводом. Были и другие попытки, например, проект HYDRA в Чили, который дошел до прототипа стационарной силовой установки, запущенного в Сентинеле, но так и не установленного на грузовике.

Что касается фактически работающих карьерных самосвалов, то другой горячей точкой стал Китай. Weichai, более известный как поставщик двигателей, построил грузовик FCEV класса 200 тонн еще в 2019 году в сотрудничестве с CRRC Yongji, но он так и не был запущен в производство. Inner Mongolia North Hauler (NHL) построила 150-тонный NTH150, который все еще проходит испытания на угольной шахте Хуолиньхэ. Ранее в этом году угледобывающий гигант CHN Energy, ведущий китайский OEM-производитель горнодобывающего оборудования XCMG и поставщик водородных топливных элементов THIKO New Energy провели церемонию подписания соглашения о разработке карьерного грузовика FCEV класса 240 тонн, который будет развернут на угольной шахте Баорисиле компании CHN Energy. Все это рамные грузовики, но в Китае также есть многочисленные примеры FCEV в без рамном исполнении.

Последний проект по созданию рамного грузовика, который был запущен в эксплуатацию, находится на предприятии Shenhua Beidian Shengli Energy Co Ltd компании CHN Energy, более известном как шахта Шэнли, в Силиньхоте, Внутренняя Монголия, где грузовик класса 110 тонн, известный как HT3110E, построенный Aerospace Heavy Industry (AHI), входящий в состав China Space Sanjiang Group (CSSG), сейчас находится в тестовой эксплуатации. Этот FCEV использует водородные топливные элементы, поставляемые Reshape Energy.

Он оснащен системой хранения водорода давлением 70 МПа, и грузовик может развивать максимальную скорость 50 км/ч. Reshape Energy заявляет, что ее независимо разработанная система топливных элементов обладает преимуществами большой грузоподъемности, длительного срока службы и высокой безопасности. Средняя разность высот составляет около 1000 м в Шэнли с разницей температур зимой и летом от -25 °C до 30 °C. Reshape Energy сотрудничала с AHI для улучшения вибростойкости и характеристик рассеивания тепла системы топливных элементов. Грузовик может сократить потребление дизельного топлива на 320 000 л в год, что эквивалентно более 230 тоннам выбросов углерода.

Мало того, грузовик работает автономно — один из первых, если не первый FCEV, который это делает — с использованием технологии автономной перевозки, предоставленной одним из лидеров Китая AHS, TAGE Idriver. Проект беспилотного большегрузного карьерного самосвала на водородных топливных элементах был включен в проект «1025» Комиссии по надзору и управлению государственными активами (SASAC) Госсовета. В настоящее время карьерный грузовик на водородной энергии прошел автономно более 600 км.

Грузовик имеет общую емкость для хранения водорода 5052 литра при весе системы 203 кг и объединяет четыре модуля водородных топливных элементов мощностью 140 кВт с литий-железо-фосфатной батареей с общей выходной мощностью 900 кВт.

Лю Си, директор Информационного центра по механике и электрике в энергетике Шэнли, говорит о проекте грузовика: «Водородные топливные элементы используются в экстремальных климатических условиях, таких как экстремальный холод, ветер и снег на севере. Они могут непрерывно производить тепло при определенных условиях и в то же время генерировать воду только во время движения. Они также могут работать непрерывно в течение длительного времени, обеспечивая высокоинтенсивные работы более 20 часов в день в шахтах».