Российские ученые создали альтернативу литиевым батареям и выходят на зарубежный рынок

В России активно разрабатываются новые источники энергии — водородные топливные элементы для беспилотных летательных аппаратов. Благодаря более высокой энергоемкости они могут увеличить время нахождения дрона в воздухе без подзарядки с получаса до трех часов и более. BMPower — одна из компаний, результаты разработок которой в этой области достигли этапа изготовления серийных образцов. 

Одно из ограничений для роста рынка дронов — недостаточно высокая энергоемкость аккумуляторных батарей, на которых летает подавляющее большинство беспилотников в мире.

Лучшие индустриальные аппараты сегодня могут летать 30–40 минут. С момента появления дронов стали обсуждаться идеи создать достаточно легковесный (не тяжелее литий-ионных аккумуляторов) топливный элемент, который позволил бы им летать без подзарядки значительно дольше. Если для съемки территории или доставки подарка дрону может хватить и получаса полета, то для мониторинга газопроводов и линий электропередачи этого мало. Алексей Иваненко, директор по развитию компании BMPower, приводит пример: расстояние между компрессорными станциями «Газпрома» —150 км; дрон, скорость которого 50 км/ч, может пролететь на серийно производимых аккумуляторах 12 км в одну сторону и обратно. В итоге газовики вынуждены нанимать вертолеты и платить от 500 до 5000 долларов за час аренды в зависимости от региона. Вряд ли они откажутся от дрона, способного пролететь три часа при цене аренды 150 долларов в час.

Водородные топливные системы потенциально очень энергоемки: показатель удельной массовой энергоемкости у них может варьироваться от 700 до 1300 Вт/ч на килограмм. У литий-ионных аккумуляторов энергоемкость в три–пять раз ниже. 

Как разработка ученых стала продуктом

Топливными элементами на водороде в России занимается много научных школ, однако, как правило, дальше лабораторных образцов дело не идет. Та же участь могла постичь и разработку профессора Московского энергетического института Сергея Нефедкина, если бы в 2016 году он не познакомился с инженером Сергеем Пановым, ученым из Физтеха Сергеем Шубенковым и предпринимателем Алексеем Иваненко. Вчетвером они основали компанию BMPower и буквально за несколько месяцев превратили лабораторный образец в готовый продукт.

В августе 2017 года команда вместе с первым клиентом произвела первый успешный запуск беспилотного летательного аппарата, работающего на водородном источнике питания.

Компания не просто выжила, говорит Иваненко, но и пришла к хорошему результату. Обычно, по его словам, такие проекты разваливаются потому, что у их создателей разные цели, — ученому нравится творить, инженер стремится все структурировать, а бизнесмен — как можно быстрее заработать.

В 2017 году выручка стартапа составила 8 млн рублей.

Что представляет собой проект

Созданный компанией источник энергии представляет собой совокупность топливных элементов, которые превращают химическую энергию водорода в электричество, минуя процессы горения.

Технология, по словам Иваненко, не новая и использовалась еще в начале 2000-х годов на различных стационарных объектах. С появлением беспилотных летательных аппаратов ей нашлось новое применение.

Топливные элементы BMPower применимы на любом беспилотнике, начиная с вертолета и заканчивая подводным аппаратом. Наиболее перспективный рынок сейчас — нефтегазовая отрасль и оборонно-промышленный комплекс.

Сегодня компания готова обеспечивать своими блоками от 200 до 600 машин в год (компания изготавливает блоки мощностью от 500 Вт до 3000 Вт).

Помимо российской BMPower подобные топливные элементы для дронов и роботов серийно производят пять компаний в мире. Они находятся в Канаде, США, Китае, Сингапуре и Великобритании. Кроме топливных элементов компания работает над созданием накопителей энергии, но это направление находится пока на стадии исследований и разработок.

Как финансируется проект

По словам Иваненко, на старте в проект вложились венчурные фонды, среди которых North Energy Ventures и Phystech Ventures, и несколько бизнес-ангелов. За полтора года фонды и бизнес-ангелы инвестировали $1,5 млн, из которых $435 тыс. компания получила летом 2018 года. Больше половины этой суммы дал бизнес-ангел из Швейцарии.

Компания планирует привлечь еще $2-3 млн. Эти деньги нужны для прохождения международной сертификации и развития сети продаж за пределами России.

Как меняется продукт

Топливный блок, который компания продавала в начале, весил 2,2 кг при мощности 1 кВт. Но клиенты постоянно просят повысить мощность и убавить массу.

В 2018 году компания повысила эффективность своего источника энергии, снизив вес на 200 граммов и прибавив мощности на 200 ватт. Цель на 2019 год — убрать еще 300 грамм и добавить 300 ватт.

По его словам, при изготовлении топливного блока нужно учитывать много разных нюансов — давление прессования ячейки, концентрацию катализаторов, место и условия их нанесения, поэтому его делают специалисты самой компании. Это ключевая технология компании. Другие компоненты блока компания покупает на стороне.

Первые продажи

В 2018 году топливный блок BMPower испытали 13 компаний. Часть из них, убедившись в работоспособности технологии, заключили с компанией контракт. Среди клиентов есть зарубежные фирмы. В нынешнем году, например, топливные блоки компании отправятся в Великобританию и Южную Африку.

За все время к продукции фирмы проявили интерес более 50 компаний. Некоторые готовы были покупать его сразу, некоторые осторожничали. «Мы вынуждены убеждать, что наше изделие надежно, что водород — это безопасно, и так далее», — говорит Иваненко.

Сколько зарабатывает компания

Стоимость стандартного топливного блока составляет $10-20 тыс. Цена, по словам Иваненко, соответствует рынку. Компания предлагает клиентам техническое сопровождение, тренинги по работе с изделием, расширенную гарантию.

В перспективе, при увеличении объемов производства до уровня поточного, цена снизится. В компании рассчитывают оптимизировать, например, стоимость сырьевых компонентов и расход материалов, в результате чего себестоимость должна будет сократиться в два раза.

В 2019 году в компании планируют довести выручку до $1 млн., а в 2020-м — $5-6 млн.

Выйти на безубыточность и получить первую прибыль компания намерена в 2019 году.

Инновационный источник энергии покупают производители беспилотников из России, Великобритании и Южной Африки. В ближайшие годы компания рассчитывает занять пятую часть мирового рынка в своей нише.

О компании BMPower

BMPower – высокотехнологичная российская компания, которая разрабатывает и производит водородные топливные элементы для дронов и роботов. Это альтернатива литий-ионным батареям, позволяющая при сопоставимой массе и габаритах хранить до 10 раз больше энергии, увеличивая время полета дрона до 12 часов (в зависимости от его типа), но не менее 2,5 часов для обычных профессиональных мультикоптеров.

Кроме топливных элементов в компании разрабатывают накопители энергии: импульсные и литий-ионные суперконденсаторы.

Источник: Eurasianet.org