UMATEX займется производством композитных баллонов для хранения водорода

Крупнейший российский производитель углеволокна и композитных материалов на его основе «Юматекс» стал акционером ижевской компании «Реал-Шторм» — ​лидера российского рынка баллонов высокого давления. Цели партнерства — ​производство современных, доступных по цене металлокомпозитных баллонов для газомоторного транспорта и техники и создание производства баллонов высокого давления для водородомобилей.

Экономика сжатого газа

«Юматекс», отраслевой дивизион «Перспективные материалы и технологии», — ​интегратор, перед которым стоит задача не просто производить углеродное волокно, но и расширять использование композитных материалов, развивать рынки. Баллоны высокого давления входят в пятерку крупнейших в мире «потребителей» углеродного волокна, рассказал «СР» директор проекта «Баллоны высокого давления» в «Юматексе» Никита Давыдов. Прогноз роста сегмента — ​в три — ​пять раз до 2030 года.

«Реал-­Шторм» производит металлокомпозитные баллоны, в конструкции которых применяется базальтовое и стекловолокно. В планах «Юматекса» — ​расширить ассортимент за счет баллонов с армирующей намоткой из углеродного волокна собственного производства. Они на 30–35 % легче — ​вес имеет важнейшее значение для газомоторных автомобилей, автобусов, коммунальной техники, грузовых тягачей, речных судов.

В России широко используются газомоторные автобусы: они более экологичные, чем дизельные, и цена топлива почти вдвое меньше. Баллоны, как правило, крепятся на крыше. Тяжелая оснастка влияет на динамику и устойчивость автобуса, не говоря уже о сокращении полезной нагрузки. Если поставить баллоны с намоткой из углеродного волокна, вес кассеты на крыше снизится на 400–500 кг.

Углеродные компетенции

Став совладельцем «Реал-­Шторма», «Юматекс» планирует развивать выпуск баллонов третьего типа (см. «Типы баллонов») — ​алюминиевый корпус и обмотка из углеволокна. Производство баллонов с обмоткой из базальтового и стекловолокна сохранится. «Оборудование для их намотки различается. Для эффективного использования более дорогостоящего углеродного волокна требуется специальная настройка намоточного станка и более точная его работа. Если баллон из стекловолокна можно изготовить на двухкоординатном намоточном станке, то для углеродного волокна требуется четырех- или пятикоординатный станок, который использует волокно более экономично. Кроме того, для углеродного волокна нужно изменить настройки блока пропитки связующим составом, — ​объясняет Никита Давыдов. — ​Являясь специалистом в изготовлении углеродного волокна, «Юматекс» не обладает достаточными компетенциями в технологиях намотки, зато «Реал-­Шторм» — ​профессионал именно в этом вопросе».

По оценке маркетологов композитного дивизиона «Росатома», «Реал-­Шторм» занимает 50–60 % российского рынка металлокомпозитных баллонов для компримированного (сжатого) природного газа. В России у компании единственный конкурент — ​«Газсервискомпозит», но по объему выпуска он уступает «Реал-­Шторму». Еще часть металлокомпозитных баллонов импортируется, главным образом из Китая. С вхождением «Юматекса» в капитал «Реал-­Шторм» рассчитывает стать абсолютным лидером внутреннего рынка и кратно увеличить выпуск и продажи, в том числе за счет общего роста рынка. «Мы решили изменить подход к работе всего коммерческого блока «Реал-­Шторма», будем активно использовать компетенции команды «Юматекса», чтобы дотянуться до клиентов, до которых производитель пока не успел», — ​рассказывает Никита Давыдов. Кроме того, «Юматекс» намерен вывести баллоны для газомоторного топлива на зарубежные рынки — ​главным образом в страны СНГ, Центральной и Юго-­Восточной Азии.

Планов открывать новые производства сейчас нет — ​развивать будут площадку «Реал-­Шторма» в Ижевске.

Водородные перспективы

Сейчас более 95 % баллонов компания делает для компримированного природного газа (метана) с рабочим давлением 200 бар. Однако стремительно растет рынок газовых баллонов высокого давления — ​для водородного топлива. В мировой практике стандартными стали водородные баллоны на 350 и 700 бар.

Водородное топливо уже вовсю используют в пассажирском автотранспорте, особенно в Юго-­Восточной Азии, на нем работают складские погрузчики и другая техника для закрытых помещений. Водородомобиль, как и электромобиль, выбрасывает в атмосферу только пар. При этом время на перезарядку аккумулятора электромобиля — ​несколько часов, автомобиля с водородным элементом — ​несколько минут.

Конструкция водородного металлокомпозитного баллона, который выдерживает давление до 700 бар, практически не отличается от конструкции баллона для метана на 200 бар. Только углеродного волокна на его изготовление требуется едва ли не втрое больше. Баллон становится дороже, однако общая экономика водородного транспорта оправдывает такие затраты.

«В России пока никто не умеет делать баллоны, рассчитанные на такое давление. «Реал-­Шторм» создал баллон на 400 бар с базальтовым волокном и сертифицировал его. Сейчас мы совместными усилиями дорабатываем баллон на 700 атмосфер с углеродной обмоткой. Значительная часть работы уже проделана инженерами «Реал­Шторма», проходит цикл испытаний. Потребуется изменить конструкцию алюминиевого лейнера, способ намотки волокна, но это решаемые вопросы. Образец мы планируем получить уже в этом году», — ​говорит Никита Давыдов.

Типы баллонов для газомоторного топлива

Первый — ​цельнометаллические, как правило, стальные. Могут использоваться в грузовых автомобилях. 100‑литровый баллон весит порядка 100 кг.
Второй — ​облегченный металлический лейнер с намоткой из композитных волокон на цилиндрической части. 100‑литровый баллон весит от 55 кг (намотка из углеволокна) до 80 кг (стеклянное, базальтовое волокно).
Третий — ​облегченный тонкостенный металлический лейнер с намоткой из композитных волокон по всей поверхности баллона. 100‑литровый баллон весит от 40 кг (углеволокно) до 70 кг (стеклянное, базальтовое волокно).
Четвертый — ​полимерный лейнер усилен намоткой из углеволокна. 100‑литровый баллон весит около 30 кг.