Автомобиль на топливных элементах – так расшифровывается это название (автор названия Г. Мирзоев).
На ОАО "АВТОВАЗ" в 1999 году была принята программа по разработке автомобиля на топливных элементах.
Антэл-1. (LADA ANTEL-1) Первый Вазовский автомобиль на топливных элементах был собран на базе автомобиля ВАЗ-2131. Установка топливных систем и силового агрегата производилась не в Тольятти, а в подмосковном Королёве, в РКК Энергия. Одним из главных достижений было то, что основное водородное оборудование, снятое с Бурана (начиная с баллонов и кончая самой энергетической установкой), уместилось в багажнике длинной Нивы. В 2001 году, автомобиль отправили на Московский автосалон, где она сразу стала одной из изюминок.
Первый образец переднеприводного автомобиля 2131ТЭ Антэл-1 н а топливных элементах. Электрохимический генератор (ЭХГ) размещён в багажном отсеке, плотно закрытом шторками от любопытных глаз. Силовая установка (электродвигатель с редуктором и главной передачей) размещены в моторном отсеке, пятиместный салон – свободный.
Основой силовой установки является электрохимический генератор (ЭХГ), "топливом” для которого были водород и кислород, хранящиеся в баллонах и расположенные в багажном отсеке (водород 90л. и ЭХГ) и на месте топливных баков (кислород 36 л.). Давление газов в балонах– 250 атм. В ЭХГ в результате химических реакций вырабатывалась электроэнергия, а побочным продуктом являлась чистая вода. В подкапотном пространстве располагались электродвигатель переменного тока максимальной мощностью 25 кВт, напряжением до120В, с КПД более 75% и и массой 68 кг, силовой блок управления электроприводом и аккумуляторная батарея для запуска энергоустановки. Энергоустановка Антэл-1 имела мощность 17 кВт и вырабатывала ток напряжением 120 V.Скорость такого автомобиля не превышала 80 км/ч, а запаса топлива в баллонах хватало на 200 км. При этом весь багажник был доверху занят оборудованием и узлами энергоустановки.
Запуск установки требовал длительной подготовки. Чтобы автомобиль тронулся с места, нужно было ждать около полутора часов, пока генератор разогреется до 60 градусов (на полную мощность он выходит при 95 градусах).
Но с самого начала было понятно, что возить в непосредственной близости баллоны с водородом и кислородом опасно, к тому же они занимают много места и требуют заправки. Задача перевести работу ЭХГ с кислорода на воздух ни у кого не вызывала сомнений. Антэл-2 был укомплектован первым отечественным щелочным водородно- воздушным генератором на топливных элементах напряжением 240 V и мощностью 25 кВт.
Антэл–2 (LADA ANTEL-2) был представлен на Московском автосалоне 2003 года.
Образец 2111ТЭ Антэл-2, где вместо кислорода используется воздух. Всё оборудование удалось разместить под полом и в моторном отсеке. В результате, кроме свободного салона, имеется нормальное багажное отделение.
Базой для автомобиля послужил серийный автомобиль ВАЗ-2111. На Антэл-2 вместо кислородного баллона был использован компрессор. То есть кислород поступает в щелочной электрохимический генератор (ЭХГ) в составе сжатого компрессором и очищенного от углекислого газа воздуха под давлением 3,3 атмосферы, а значит, необходимость в кислородных емкостях отпала. Давление газа в баллонах Антэл-1 составляло 250 атм; теперь же водород находится в баллоне под давлением 400 атм.
В качестве привода используется электродвигатель переменного тока максимальной мощностью 60 кВт, напряжением до 300В, с КПД более 90% и массой 30 кг. Вновь разработанная никель-металлогидридная аккумуляторная батарея высокой энергоемкости, работая совместно с ЭХГ в движении, повышает динамические показатели при разгоне, а при торможении происходит ее зарядка за счет рекуперации энергии.
Пробег автомобиля на одной заправке увеличился с 200 до 350 км. Максимальная скорость также возросла с 80 до 100 км/ч.
Энергоустановка, система управления, тяговый двигатель – всё разместилось под капотом.
Водородные балоны размещены под полом багажного отделения.
Время запуска второй модели удалось сократить до 10-15 минут благодаря специальным нагревателям, установленным непосредственно в генераторе.
По сравнению с базовой моделью 2111 масса автомобиля увеличилась на 250кг. Появилось и ещё одно новшество. Раньше на то, чтобы закачать водородом 90-литровый баллон Антэл-1, уходило 2 часа. Но если не закачивать газ в баллон, а дать ему перетечь туда под определённым давлением, на всю процедуру уйдёт 5 – 10 минут. Именно такая технология и была внедрена на Антэл-2.
Технические характеристики Антэл-2
На этом "АвтоВАЗ” не прекращает работы по созданию "чистого” автомобиля.
Продолжается работа над автомобилем Антэл-3. Главное отличие этой версии от предыдущей (Антэл-2) – наличие топливного процессора для получения водорода из бензина на борту автомобиля. Но в современной науке пока не найден способ создать достаточно компактный и сравнительно дешевый метод преобразования бензина в водород. Тем не менее, работы в этом направлении продолжаются.
Также мы начинаем разработку Антэл-4. Это уже будет не просто макет, а прототип автомобиля, обладающий принципиально новой конструкцией. Соответственно, и компоновка, и дизайн Антэл-4 будут абсолютно новыми. Для этого прототипа уже ведутся работы по созданию специального автомобильного электрохимического генератора. Также разрабатывается дизайн-проект.
