Авторский

Можно. Сжатый воздух – такой же «запасник» энергии, как электрические аккумуляторы. И коль скоро последние пока жутко дороги для полноценной электромобилизации, Peugeot с Citroen делает ставку на гибрид с воздушным аккумулятором. Роль электродвигателя в нем выполняет гидромотор, приводимый в движение от баллона со сжатым воздухом (газ воздействует на рабочую жидкость через поршень). В общем-то, идея очень простая: когда машина тормозит, гидромотор накачивает баллон жидкостью, а та сжимает воздух во второй полости. На разгоне происходит обратное. Таким образом, к 2016 году Peugeot планирует построить гибрид с расходом топлива 2 л/100 км, который будет дешевле Toyota Prius на 1000 евро. Если верить пресс-релизу, под эту задачу французы отрядили сотню лучших инженеров.

Современный металлокомпозитный баллон объемом 185 литров и «ростом» 2 метра весит 162 кг, зато выдерживает давление более 300 атмосфер. Такие баллоны используют для хранения технических газов.

Баллоны для сжатого  газа тяжелы и громоздки

Проблема в том, что если попытаться так сжать атмосферный воздух, он нагреется до температуры размягчения металла. Собственно, при промышленном сжатии газов их охлаждают, но цикл «Пежо» предполагает, что газ будет сжиматься и расширяться практически мгновенно. А значит, времени на теплообмен не будет.

Предположим тогда, что начальное давление в баллоне будет на уровне 30 атмосфер, и тогда при сжатии до 300 атмосфер воздух нагреется примерно до 300 градусов Цельсия. Это уже терпимая величина.

Прикидочные расчеты показывают, что наш двухметровый баллон в этом случае сможет запасать 0,36 кВт*ч энергии. Много это или мало? Мало: даже меньше, чем «влезает» в обычный автомобильный аккумулятор емкостью 60 А*ч, который весит 13 кг (а не 162 кг, как баллон). Сравнение с литий-ионными аккумуляторами получается совсем печальным, ибо при емкости 0,36 кВт/ч «лионы» весили бы 1-2 кг и помещались в бардачке.

Короче говоря, идея Peugeot пока остается для меня туманной. Может быть,  компания планирует использовать гигантские давления сжатия, но при этом возрастет и металлоемкость конструкции. Даже описанный мной баллон диаметром 40 см занял бы довольно много места, и это не считая гидромотора, управляющей гидравлики, емкости для рабочей жидкости и других компонентов. На схеме Peugeot вся амуниция располагается под полом и в подкапотном пространстве – у меня пока нет идей, как этого можно добиться.

 Несколько иначе выглядит идея с заправкой автомобиля сжатым воздухом на специализированных станциях. Тогда есть возможность закачать в баллоны воздух, охлажденный до температуры окружающей среды. Его войдет гораздо больше, и энергоемкость нашего пневмо-аккумулятора возрастет.

Правда, возникает обратная проблема: при расширении газ будет резко охлаждаться, поэтому его придется подогревать от атмосферы или выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, если речь о гибриде. Так вот, в зависимости от эффективности подогрева, энергоемкость нашего баллона составит 5-7 кВт*ч, что уже дает надежду. Малолитражке В-класса, вроде Peugeot 208, такого запаса хватит этак на 70 км пробега (без учета помощи бензинового мотора, если он имеется).

То есть в принципе концепция воздухомобилей имеет некоторую перспективу. У нее два преимущества перед чистыми электромобилями – во-первых, заправка будет занимать не 6-8 часов, а несколько секунд (даже быстрее, чем бензином), во-вторых, стоимость баллона будет заметно ниже, чем аккумулятора - примерно 20-30 тысяч рублей против 200-300 тысяч. С экологией также полный порядок: не только в смысле выхлопа, но и последующей утилизации компонентов воздухомобиля.

Над воздухомобилем работает индийская Tata. В ее варианте используются баллоны на давление 300 атм объемом 300 литров - якобы, должно хватить на 180 км. Заправляется машина от обычной розетки: компрессор закачивает воздух в баллоны до рабочего давления, но процесс небыстрый.

Проблемы тоже очевидны. С одной стороны, люди будут опасаться ездить верхом на торпеде. Отчасти эти фобии напрасны, ведь и нынешние автомобили на природном газе используют баллоны с давлением 200 атмосфер. При этом заправлены они не воздухом, а взрывоопасным метаном.

Вторая проблема: малый пробег на одной зарядке, что делает воздухомобили пригодными разве что для неинтенсивной городской эксплуатации. Плюс, пока нет ни одной воздухозаправки, а значит,  идея если и будет рассмотрена всерьез, то очень нескоро. Полную эффективность цепочки «сжатие газа – охлаждение – заправка – превращение в механическую энергию» еще предстоит оценить: есть подозрения, что она окажется не выше, чем у обычных машин.

Возвращаясь к Peugeot, думается, речь, скорее, о пиар-проекте, чем о техническом. Сегодня модно быть дерзновенно-зеленым, но горячие темы уже заняты. Toyota плотно села на бензо-электрические гибриды, Renault поставила на электромобили (и пока прогорела), Mercedes-Benz и другие «немцы» одно время баловались с водородом да разочаровались, инженерный отдел Williams изучал возможности маховичных накопителей энергии, и также не преуспел. Ах да, есть еще Ё-мобиль с ионисторами (суперконденсаторами). Вот и Peugeot решил побудоражить мир идеей воздухо-гибрида, хотя ни одного внятного плюса такой конструкции пока нет. Хотя прикольно.