Под Москвой собрали состав, которому не нужны электропровода

На подмосковной площадке завершается сборка первого отечественного пассажирского поезда на водородных топливных элементах. Низкопольный трехвагонный состав внешне не выдает технической революции, спрятанной внутри - вместо дизельного двигателя и токоприемника — баллоны с водородом и электрохимические ячейки, а вместо привычного выхлопа остается только водяной пар.

Принцип работы этой системы отличается от обычного сжигания топлива. Топливный элемент — это, по сути, электрохимический генератор, в который водород подается из баллонов под давлением, а не заливается, как жидкое топливо. Внутри элемента водород соединяется с кислородом воздуха, и эта реакция напрямую вырабатывает электричество для тяговых двигателей. Никакого горения — только химия, а единственный побочный продукт — водяной пар. Четыре элемента мощностью по 110 кВт объединены в батарею не случайно: такая компановка надежнее и компактнее одного крупного блока, а выход из строя одного из них не останавливает всю систему. Рядом размещены литий-ионные накопители — по сути те же аккумуляторы, что в телефоне или ноутбуке, только крупнее. Они работают как буфер: запасают энергию при спокойном движении и отдают ее при разгоне или на подъеме. Если водород в баллонах закончится, состав сможет проехать еще несколько десятков километров на накопителях. Вся эта “начинка” — топливные элементы, аккумуляторы и преобразователь тока — размещена в отдельном бустерном вагоне, поэтому систему и называют гибридной. Запас хода зависит от числа вагонов: для двух головных вагонов с бустерной секцией заявлено до 725 км на водороде и еще 80 км на накопителях — этого достаточно для региональных маршрутов.

Если смотреть на мировую картину, водородная железная дорога пока остается относительно новым направлением. Первый коммерческий состав на водороде вышел на регулярный маршрут в Европе в 2018 году: он развивал до 140 км/ч и проходил на одной заправке около тысячи километров, а к началу 2020-х в эксплуатации находилось уже около двух десятков таких машин. В 2019 году в Западной Европе представили переоборудованный электропоезд с 100-киловаттной топливной ячейкой, литий-ионными аккумуляторами и баллонами со сжатым водородом — он может питаться как от водорода, так и от контактной сети, проходя на водороде до 800 километров при скорости до 120 км/ч. Пусть эта машина осталась демонстрационной, она показала: переоборудовать существующий подвижной состав под водород — вполне рабочая идея. В конце 2022 года в Восточной Азии представили городскую электричку на водородных топливных элементах, способную разгоняться до 160 км/ч и проходить до 600 километров на одной заправке. В июле 2026 года в Индии открыли движение на 89-километровом участке, где десятивагонный состав с двумя головными вагонами, в каждом из которых установлена водородная силовая установка мощностью 1200 кВт, и восемью пассажирскими вагонами развивает эксплуатационную скорость 75 км/ч при проектной 110 км/ч и имеет запас хода 600–800 километров. Наконец, в Японии после нескольких лет тестов собираются вывести на рельсы гибридный двухвагонный состав с топливными элементами и литий-ионными батареями: запас хода у него, как сообщается, около 70 километров — для коротких городских маршрутов. Запуск намечен в 2027 году.

Сборка отечественного же образца выходит на финальный этап: в ноябре его отправят на заводские испытания в столичном регионе и Подмосковье, а в середине 2027 года эстафету примет Сахалин, после чего поезд должен получить сертификат и выйти на маршруты с пассажирами. На фоне мирового разнообразия отечественный проект выглядит не повторением чужого пути, а попыткой закрыть собственную нишу: европейские и восточноазиатские разработки делают ставку на короткие и средние неэлектрифицированные линии с частыми остановками, городские перевозки и высокую вместимость, тогда как подмосковная разработка с заявленными 725 километрами хода нацелена на дальневосточные расстояния, где между станциями бывают десятки, а то и сотни километров. Мировая история водородных поездов насчитывает меньше десяти лет, и у страны есть шанс войти в нее не с импортным составом, а с машиной, спроектированной под собственную колею, собственный климат и собственные маршруты.