Инженеры и ученые, работающие в Toyota, смогли снизить стоимость топливных элементов настолько, что появилась возможность выпуска серийных автомобилей, работающих на водороде, который с помощью топливных элементов превращается в электричество. Toyota представила новую машину FCV-R на 43-м Токийском автосалоне. Вместе с ней свои водородные машины представили компании Honda Motor Co. и Hyundai. Продажи водородных Toyota FCV-R, Honda FCX Clarity, Hyundai ix35 начнутся в 2015 году.

Машины на водородных топливных элементах имеют массу преимуществ перед электромобилями и обычными бензиновыми авто. Прежде всего, это абсолютное отсутствие вредных выбросов. Кроме того, у таких автомобилей больший запас хода, чем у электрических, а топливные элементы могут отдавать большую мощность, что позволяет оснастить автомобиль мощными моторами с характеристиками «запредельными» даже для бензиновых двигателей. В холодной России у машины на топливных элементах также были бы преимущества перед электрическими, поскольку топливные ячейки выделяют тепло, которое можно использовать для обогрева салона. Кроме того, на сегодняшний день самый дешевый источник водорода - это природный газ, которого в избытке в России и США. При производстве водорода из природного газа выбросы диоксида углерода был бы в два раза меньше, чем нынешние выбросы от автомобилей с бензиновым двигателем.

В отличие от аккумулятора топливный элемент вырабатывает электричество из водорода. Внутри топливного элемента находится катализатор из платины, который способствует реакции между водородом и кислородом. В ходе реакции вырабатывается электроэнергия и побочный продукт - водяной пар. Заправка автомобиля водородом занимает несколько минут, и проехать на одном баке водорода можно сотни километров, что выгодно отличает водородную машину от электромобиля. Есть и другое важное достоинство машины на топливных элементах: в случае необходимости она может служить небольшой мобильной электростанцией, что в некоторых случаях очень полезно.

Специалистам Toyota удалось значительно сократить количество платины, необходимой для работы в топливных элементах. В перспективе количество платины будет сопоставимо с тем, что имеется в каталитических нейтрализаторах выхлопных газов. Поскольку машине на топливных элементах не нужны будут никакие нейтрализаторы, то платины они будут требовать не больше, чем современные. Также, японские инженеры смогли уменьшить количество топливных элементов в машине. Этого удалось достичь благодаря модификации мембраны топливной ячейки, которая теперь легче пропускает протоны и может генерировать больше энергии. Также в машину добавили аккумулятор, который накапливает энергию (на стоянке, в движении или при торможении) и снижает нагрузку на топливные элементы при разгоне. Запас хода FCV-R на одной заправке превысит 700 км, Hyundai ix35 составит чуть менее 600 км, а Honda FCX Clarity - 380 км.

Что касается безопасности водородного бака, то в Toyota продемонстрировали ее наглядным образом: обстреляли из огнестрельного оружия. Большинство пуль от сверхпрочного бака FCV-R просто отскакивают. Бак удалось пробить лишь бронебойной пулей калибра .50 (12,7 мм), да и то он не взорвался, а лишь стравил газ через небольшое отверстие. По расчетам специалистов, даже при повреждении бака водородная машина не сгорит быстро и целиком, как это бывает с бензиновыми машинами, которые расплескивают бензин из треснувших баков.

В ближайшей перспективе FCV-R компании Toyota будет стоить дорого: около $125 тыс. Конечно, это большой шаг вперед по сравнению с различными прототипами, которые стоили по миллиону долларов, но все же для серийного автомобиля мягко говоря недешево. Цены на водородные автомобили Honda FCX Clarity и Hyundai ix35 пока не известны. Как бы то ни было, электромобили Tesla model S стоимостью $80 тыс. пользуются неплохим спросом, правда они могут заправляться от любой розетки, в то время, как у водородных машин с заправкой пока проблемы - водородных заправок чрезвычайно мало даже в США.