"По уровню развития водородных технологий мы пока отстаём от Запада на 10-15 лет" — Юрий Добровольский

Россия может совершить рывок в области использования водорода. Если этому не помешают. Почему водородный транспорт эффективнее электрического и водородный вертолёт — не фантастика, а ближайшая перспектива, рассказал MASHNEWS генеральный директор Центра водородных технологий АФК «Система» Юрий Добровольский.

Несуществующий рынок

— О водородных технологиях в России в последнее время говорят много, однако их разработка и внедрение идут крайне медленно. С чем вы это связываете?

— С тем, что рынка водородных технологий и водородной энергетики в России пока нет, они только начинают формироваться. При этом чёткого посыла от государства, как оно будет поддерживать эти проекты, мы не видим, а российский бизнес боится в одиночку идти в неисследованные области.

Особенность водородного рынка заключается в том, что он не может развиваться по частям. Одновременно должны появиться сразу несколько его составляющих, а это требует дополнительных затрат: и времени, и денег. Похожая ситуация складывается с рынком электромобилей. Бессмысленно производить этот вид транспорта, не имея зарядных станций. Водородные проекты сложнее аккумуляторных. Они состоят из большего количества технологий.

Однако, несмотря на все риски, связанные с отсутствием государственной поддержки, ряд российских компаний, в том числе АФК «Система», начинает постепенно формировать такой рынок.

— За счёт чего на Западе удалось добиться более быстрого развития водородных технологий?

— Там использовали множество инструментов господдержки: и софинансирование проектов, и особую налоговую политику, и субсидии. Это позволило зарубежным компаниям совершить рывок. Когда Минэнерго и Минпромторг России готовили программу поддержки водородной отрасли ещё в досанкционный период, они применяли западные подходы. Однако в 2020 году эта программа не успела толком заработать, а теперь из-за санкций она пересматривается.

— И как отразились санкции на развитии водородных проектов в России?

— Они кардинально изменили ситуацию. К сожалению, все проекты, начатые до санкций, например, по водородному транспорту, выстраивались по одной схеме. Российский бизнес брал импортную энергоустановку и ставил её на отечественный автомобиль, самолёт, корабль и так далее. Считалось, что легче купить готовую зарубежную разработку, чем создавать свою. Российская водородная программа лишь в малой степени ориентировалась на отечественные технологии и касалась в основном разработок и покупок установок для производства и транспортировки водорода, чтобы в дальнейшем продавать его на Запад.

Сейчас такой подход не работает. Наш водород на Западе никто покупать не собирается, а поток иностранных технологий прекратился. Мы потеряли время и деньги, что, впрочем, было ожидаемо.

Самым странным в этом подходе было то, что наши водородные технологии с научно-технической точки зрения мало в чём уступают технологиям развитых стран.

— Тогда почему мы собирались покупать эти разработки на Западе?

— Главная составляющая, в которой мы проигрываем зарубежным компаниям, — внедрение. На Западе водородная отрасль развивается более 20 лет. Именно столько лет ходит по Лондону водородный автобус. Более пяти лет продаются легковые автомобили на топливных элементах в Японии. А немцы более 15 лет производят источники бесперебойного питания для вышек связи, работающие на водородном цикле.

Их технологии не лучше наших, просто они более отработаны, и, возможно, кто-то считает их более надёжными.

С чего начинать?

— Какие водородные проекты в России могут стать точками роста?

— Очевидно, в первую очередь это всё, что касается водородного транспорта. В городах, которые уделяют большое внимание экологии, будет продолжать развиваться электротранспорт. А водородный — тот же самый электрический, только с нулевыми выбросами. Водоробус заправляется шесть минут, и этого хватает на 400–600 км. Таким образом, ему достаточно одной заправки в сутки. С электробусом такой фокус не проходит. Он заряжается чаще и медленнее. Даже учитывая то, что у нас недорогая электроэнергия, водоробус с топливными элементами и баллонами на борту выигрывает у электробуса по стоимости полного жизненного цикла. Также успешно водородные технологии могут применяться и для коммунальной техники.

Водородные технологии отлично показали себя в складской отрасли. В США 20% всех погрузчиков используют водородное топливо. Чтобы обеспечить бесперебойную работу такой техники на складе, на нём достаточно установиться одну мини-заправку. Время обслуживания погрузчика на ней составляет всего несколько минут, ему достаточно всего один раз в сутки получить топливо.

Кроме того, в России есть ниши, которые пока не заняты, но очень перспективны с точки зрения использования водорода. Например, резервное питание для дата-центров и вышек связи. Кстати, мы можем сказать спасибо санкциям. Запад перестал поставлять нам дизель-генераторы для зарядки резервных аккумуляторов в дата-центрах. Благодаря этому мы получили возможность перешагнуть один технологический уклад и сразу перейти на водородные накопители.

Очень перспективным выглядит использование водорода для энергоснабжения отдалённых территорий на Крайнем Севере и Дальнем Востоке в связке с возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ). Хранить энергию в аккумуляторах и других накопителях там сложно, эти устройства приходится постоянно поддерживать в рабочем состоянии, тратить на это дополнительные ресурсы. С водородом всё намного проще. Его можно хранить бесконечно, при этом подогрев таким устройствам не нужен.

— Какой транспорт легче перевести на водород?

— Я бы выделил три вида транспорта, у которых самые большие перспективы. Городские автобусы, складская и уборочная техника. Плюс речной трамвайчик на топливных элементах. Сейчас Москва активно готовится перевести на электричество речной пассажирский транспорт. В дальнейшем эта модель может стать водородной. Водородный речной трамвайчик имеет такие же преимущества перед электрическим, как водоробус перед электробусом.

Кстати, АФК «Система» разрабатывает опытные образцы нового водородного транспорта. Речь идёт о небольшом пассажирском судне на топливных элементах, которое строит компания «Эмпериум», и грузовом беспилотнике вертолётного типа, совместном проекте Центра водородных технологий и компании «Аэромакс». Не получая господдержки, мы проанализировали внутри АФК «Система», в каких подразделениях компании водород будет востребован в самом ближайшем будущем. И остановились на этих проектах. Судно «Эмпериума» будет спущено на воду уже весной этого года. А прототип беспилотного вертолёта планируется показать на выставке в начале ближайшего лета.

Не слишком ли дорого?

— Говорят, что инфраструктура для водородного транспорта слишком дорогая.

— Не соглашусь. Возьмём быструю зарядку для электробусов. Это очень дорогое устройство. По крайней мере, сопоставимое по стоимости с водородной заправкой. При этом одна электрическая станция заряжает один электробус за 20 минут и требует огромного подключения энергии. Чтобы обслужить все электробусы, в Москве созданы сотни таких станций.

С другой стороны, для того, чтобы обслуживать водоробусы, достаточно одной заправки в автобусном парке. За ночную смену с её помощью можно подготовить к работе в течение суток все машины. Где экономика лучше?

Более того, недавно у нас появилась надежда, что водородный транспорт может выигрывать даже у дизеля по стоимости полного жизненного цикла. Это зависит от того, насколько прижимистыми окажутся наши производители водорода. Расчёты показывают, что при цене водорода в три доллара за килограмм дизельный транспорт будет уступать водородному по стоимости полного жизненного цикла. А себестоимость в России водорода на ряде предприятиях, если не говорить о «зелёном» водороде, уже составляет меньше доллара за килограмм. Мы опросили нефтеперерабатывающие заводы, на территории которых работают установки для производства водорода. Оказалось, что практически все имеют более 30% свободных мощностей. Там можно получать водород низкого давления стоимостью 20–30 рублей за килограмм. Это гораздо дешевле других решений.

— Использование дорогого «зелёного» водорода, получаемого с помощью возобновляемых источников энергии, для нас роскошь?

— В центральной, электрифицированной части России — да. В нашей стране, да и во всём мире сейчас в основном используется «серый» водород, получаемый из природного газа. Реже — «голубой» водород, который представляет собой «серый», из которого удалили СО2. Но мы должны стремиться к переходу на «зелёный» водород. Санкции не вечны, когда-нибудь границы откроются, и нам придётся считаться с новым «зелёным» законодательством, платить трансграничный налог за «грязные» технологии. Для неэлектрифицированных северных территорий, куда осуществляется специальный завоз дорогого топлива, «зелёные» проекты выгодны уже сейчас.

В России боятся водорода больше

— Насколько безопасно использовать водород на транспорте?

— Мне часто приходится отвечать на этот вопрос. В английском языке даже существует термин, который можно перевести как «водородобоязнь». В России она проявляется в большей степени, чем в развитых странах. На самом деле, водород как топливо менее опасная субстанция, чем бензин, дизель и даже природный газ. Нижние пределы взрывоопасности природного газа и водорода примерно одинаковы. А коэффициент диффузии у водорода в восемь раз меньше, чем у природного газа, и в сотни раз меньше, чем у бензина. Это означает, что водороду сложнее создать взрывоопасную смесь с воздухом в открытом пространстве. Он будет быстро улетучиваться.

Но в любом случае это топливо, и при обращении с ним необходимо соблюдать меры безопасности. Многие боятся самого вида баллонов с газом, которые, по их мнению, могут взорваться. Современные ёмкости для хранения и перевозки водорода не взрываются. Они состоят из композитных материалов, при разгерметизации водород из них просто вытекает.

О рисках и конкуренции

— Есть ли конкуренция среди российских компаний, продвигающих водородные технологии?

— Среди компаний, развивающих отечественные разработки, как таковой конкуренции, на мой взгляд, нет. Мы дополняем друг друга на новом формирующемся рынке. Особенно у нас развиты центры, занимающиеся наукой и технологиями. В первую очередь это Черноголовка со своим центром компетенций. Также это Томский консорциум научных организаций и Новосибирский центр компетенций. Ряд крупных компаний — таких как НАМИ, КАМАЗ, Крыловский центр — внедряют зарубежные водородные технологии. В связи с санкциями проблем у них стало больше, но я надеюсь, что благодаря господдержке они успешно реализуют свои проекты.

Что касается нашего центра, то его главная задача — создавать конкурентоспособные продукты для российского рынка, используя отечественные технологии. Причём во всём цикле. К примеру, мы не будем выпускать водную технику, не разработав технологию водородных заправок.

— Стоит ли пытаться полностью импортозаместить водородные технологии?

— Возможно, какие-то ключевые технологические цепочки можно сделать полностью отечественными. Но, наверное, нужно оставить место и для зарубежных комплектующих, тем более, если они поставляются из дружественных стран.

Сегодня наблюдается водородный бум во всём мире. И санкции здесь ни при чём. Мы видим, что становится дефицитным оборудование, которое ещё недавно можно было бы сравнительно легко приобрести на рынке. Например, протонно-обменную мембрану, которая используется в топливных элементах. Её производили ещё в СССР, однако из-за падения спроса важное производство свернули. Такие российские комплектующие нам очень нужны.

— Каковы основные риски для развития водородной энергетики в России?

— Основные риски связаны не с бизнесом, а с государством. Если вдруг мы откажемся от декарбонизации, это решение сильно ударит по развитию водородных технологий в нашей стране. И, конечно, без государственной поддержки водородной отрасли нам сегодня не обойтись. Государство помогало и помогает развивать эти технологии во всех развитых странах.

— Когда водородные технологии в России станут доступными для массового потребителя?

— Такие вещи сложно прогнозировать. Мы отставали от европейских стран по развитию технологий для электротранспорта, который сейчас становится массовым продуктом, примерно на 7–8 лет. По водороду наше отставание, возможно, составит 10–15 лет. Но ситуация может измениться, если государство начнёт по-настоящему вкладываться в водородные проекты. Какие-то из них можно сделать массовыми уже сегодня — например, использовать водородное топливо для энергоснабжения отдалённых территорий.

СПРАВКА MASHNEWS:
Юрий Добровольский — доктор химических наук, профессор. С 2022 года — генеральный директор Центра водородной энергетики. До этого — руководитель Центра компетенций национальной технологической инициативы «Новые и мобильные источники энергии» при Институте проблем химической физики РАН в Черноголовке.