Kỷ nguyên dẫn đầu ô tô hydro

Nguyên tắc phản ứng hóa học của phương tiện trong tên lửa là giống nhau, và nó di chuyển với tốc độ gấp đôi tốc độ của Tesla. Đây là một chiếc xe chạy bằng nhiên liệu hydro. Nhưng trừ khi bạn sống ở California, bạn sẽ khó nhìn thấy chúng trên đường.

Ngày nay, xe điện chạy bằng pin sạc dường như đã trở thành mục tiêu. Ô tô chạy bằng khí hydro, từng được ca ngợi là ô tô của tương lai, rất hiếm và tương đối ít người biết đến. Pin nhiên liệu thực sự có nhiều lợi thế trong cuộc cạnh tranh, cho dù khoảng cách mà xe có thể di chuyển, hoặc trong thời gian cần thiết để sạc.

Vậy, chuyện gì đã xảy ra với chiếc xe chạy bằng hydro mà chúng ta đã hứa?

Mirai có hydro. Ảnh: Toyota

Điều đầu tiên cần biết: Ô tô chạy bằng hydro là ô tô điện. Chúng ta có xu hướng cho rằng chỉ những loại xe có pin sạc như Tesla, Nissan Leaf hay Chevrolet Bolt mới là xe điện. Trên thực tế, ô tô chạy bằng hydro chạy bằng xăng, nhưng năng lượng chúng tạo ra là điện. Keith Wipke, người đứng đầu dự án công nghệ pin nhiên liệu và hydro cho biết: “Xe hybrid có thể sạc lại, xe hybrid, pin, pin nhiên liệu hay bất cứ thứ gì khác, miễn là chúng được trang bị cùng một động cơ điện”, nhưng pin nhiên liệu khác xa so với pin. Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo cho biết. Pin lithium-ion hạng nặng trong Tesla Model S lưu trữ năng lượng dưới dạng dòng điện chạy giữa cực dương và cực âm. Pin nhiên liệu tạo ra điện bằng cách tạo ra phản ứng điện hóa giữa nhiên liệu (thường là hydro) và oxy trong không khí. Trong quá trình phản ứng, hydro và oxy kết hợp để tạo ra điện và nước vô hại. Nếu phản ứng học ban đầu đủ lớn, năng lượng được giải phóng sẽ giúp xe chuyển động.

Sự kết hợp cơ học và hóa học này tương tự như phản ứng hydro-oxy xảy ra trong động cơ tên lửa. Trong một chiếc ô tô, năng lượng được tạo ra được chuyển qua pin nhiên liệu và sau đó chuyển thành điện năng thay vì phát nổ. Những điều kiện này sẽ không tạo ra khí thải độc hại, đó là lý do tại sao pin nhiên liệu được kỳ vọng sẽ trở thành nguồn năng lượng tuyệt vời cho những chiếc ô tô trong tương lai. -Hydrogen một mình có thể. Quá trình được tạo ra bằng cách đảo ngược quá trình này được gọi là điện phân. Chúng ta truyền một dòng điện trong nước, phân chia các phân tử nước thành các nguyên tử hydro và oxy. Tuy nhiên, có một cách khác thông thường hơn, đó là tạo ra hydro từ khí trên quy mô lớn trong một quá trình gọi là tái tạo khí mê-tan bằng hơi nước. Ở đó, hơi nước ở nhiệt độ cao và áp suất cao sẽ được kết hợp với khí tự nhiên để tạo ra hydro.

Nó sẽ giải phóng một số carbon dioxide, vì vậy ngay cả khi hydro không hoàn toàn sạch 100%. Tuy nhiên, nếu so sánh doanh thu với doanh thu do carbon dioxide tạo ra từ pin điện hoặc pin hybrid (đặc biệt là xe chạy bằng nhiên liệu hóa thạch), thì xe chạy bằng pin nhiên liệu gây hại cho môi trường nhiều hơn.

California đã thông qua quy định này, ít nhất 33% lượng hydro được sử dụng trong xe chạy bằng pin nhiên liệu phải đến từ năng lượng tái tạo và hy vọng sẽ đạt 100% trong tương lai. Điều này làm cho công nghệ này phù hợp với các loại pin tách pin khỏi hệ thống điện lưới. Công nghệ pin nhiên liệu có nhiều tác dụng tích cực, và điều cần cân nhắc duy nhất là giá cả. -Những chiếc Honda Clarity cơ bản có Hybro hàng ghế sau, hộc nhiên liệu dưới hàng ghế trước, mui xe vẫn còn nguyên.

Với sự phổ biến của xe điện, ngành công nghiệp ô tô ngày nay phải đối phó với hai vấn đề lớn về động cơ. Thứ nhất, bạn sẽ mất nhiều thời gian để sạc đầy pin (nếu tài xế không thể vào trạm sạc nhanh). Thứ hai, ngay cả khi đã sạc đầy ắc quy, hầu hết các xe ô tô chạy bằng ắc quy cũng chỉ đi được một nửa quãng đường so với ô tô chạy bằng xăng truyền thống. -Xe chạy pin không thể có hai vấn đề này. Hydro có thể được bơm vào ô tô nhanh như hydro được bơm vào xăng hoặc dầu động cơ. Sau khi bình xăng được sạc đầy, hoạt động của đường ống không tệ. Toyota Mirai là mẫu sedan chạy bằng pin nhiên liệu, hiện tại quãng đường lái xe ngắn nhất trước khi người lái phải dừng lại là 510 km. Điều này có nghĩa là nó được tối ưu hóa 50% trên 354 km của Tesla Model 3 tiêu chuẩn.

“Nếu bạn muốn biết tốc độ truyền năng lượng tới ô tô, thì câu trả lời là. Đây là 1-2 megawatt (MW). Khi bạn so sánh vớĐối với bộ sạc tiêu chuẩn trên ô tô điện chỉ 2 kW, mức chênh lệch sẽ là 1000 lần. Dễ hiểu tại sao phải sạc một chiếc ô tô điện lâu như vậy.

“Với hydro, những gì bạn đưa vào xe là phân tử,” Wipke giải thích. “Miễn là bạn có đủ áp suất và lực cản thấp, bạn có thể bơm nhiên liệu rất nhanh.” Một khi các phân tử này đi vào xe, sẽ có những khác biệt tinh tế. Giữa xe chạy pin nhiên liệu và xe điện. Pin ô tô điện nổi tiếng có hiệu suất đáng kinh ngạc. Ví dụ, Tesla Roaster đã tăng tốc từ 0 lên 100 km / h trong 1,9 giây, lập kỷ lục năm 2017. Tuy nhiên, theo Stephen Ellis, Giám đốc Phát triển Ô tô Hoa Kỳ của Honda, xe chạy bằng pin nhiên liệu có thể so sánh với xe điện. Vì vậy, tăng tốc. Ellis chia sẻ. “Dù thế nào đi nữa, nó là một chiếc xe hoàn toàn bằng điện, bạn có thể chọn lắp bất kỳ loại động cơ điện nào, không có vấn đề gì cả.”

Nhưng để có được tất cả những lợi ích, hiện tại, chúng ta phải chấp nhận trả giá. Giá thành của Honda Clarity phiên bản pin nhiên liệu gần như gấp đôi so với phiên bản chạy pin điện truyền thống. May mắn thay, điều này bao gồm chi phí nhiên liệu, hiện khoảng 14 đô la Mỹ cho mỗi kg hydro. Về mặt năng lượng, con số này tương đương 1,5 đô la Mỹ cho mỗi lít xăng. Giá xe và nhiên liệu sẽ giảm theo thời gian, nhưng hiện tại, mức giá này không mấy khả quan.

Màn hình của Mirai. Đơn vị: Khách hàng hầu như không thể lấy nhiên liệu bên ngoài California. Đối tác Năng lượng California có kế hoạch thành lập 40 trạm cung cấp hydro, hầu hết được đặt tại Los Angeles hoặc Vùng Vịnh. Nếu chủ nhân muốn đi đến những nơi khác trên đất Mỹ, rất tiếc là anh ta không có cơ hội. -Wipke nói: “Người tiêu dùng thích xe chạy bằng pin nhiên liệu, nhưng thách thức thực sự là ‘các trạm tiếp nhiên liệu Hydrogen phải được xây dựng để đáp ứng nhu cầu.” Mặc dù ngành công nghiệp với công nghệ mới này có thể không đáp ứng được nhu cầu, các nhà cung cấp vẫn đang nghiên cứu Obliger. Một trạm tiếp nhiên liệu hydro mới sẽ được mở hàng tháng và họ rất mong muốn đạt được mục tiêu thành lập 200 trạm sạc ở California vào năm 2025. Nhưng ngay cả như vậy, con số này vẫn còn xa so với 8.500 cây xăng hiện tại trong bang. 17.000 trạm sạc pin. Ở các vùng khác của Hoa Kỳ, cơ sở hạ tầng hydro rất khan hiếm và hầu hết các bang khác không bán xe chạy bằng pin nhiên liệu. Có hai nhà ga ở New York và Connecticut, nhưng Vepke cho biết vùng Đông Bắc chậm hơn California 5 năm. Mật độ và môi trường chính trị của nó rõ ràng là bước ngoặt cho một đợt bùng nổ công nghệ hydro tiếp theo. Tuy nhiên, việc xây dựng một mạng lưới lớn ở California khó hơn nhiều so với ở California.

“Thử thách không giới hạn ở một bang. Phải tập hợp nhiều người lại với nhau hơn để họ cảm thấy thoải mái. Sử dụng công nghệ này. Wipke nói thêm:” Anh ấy dự đoán rằng xe chạy bằng pin nhiên liệu sẽ trở thành phương tiện giao thông mới Các phương tiện di chuyển sẽ mất vài năm. York. Mặc dù cơ sở hạ tầng của xe hybrid và xe điện truyền thống đã phát triển tốt nhưng Wipke tin rằng các phương tiện chạy bằng hydro có thể lấp đầy khoảng trống này. Các phương tiện không phát thải có thể thay thế hoàn toàn bất kỳ loại xe nào hiện có trong danh mục sản phẩm. Xe tải lớn hoặc xe SUV có đủ sức kéo và thời gian đủ dài để thay thế các mẫu xe truyền thống là một thách thức đối với công nghệ pin, nhưng đối với hydro, Điều này không quan trọng. “

Một số loại xe đã xuất hiện hoặc đang trong quá trình phát triển. General Motors đang phát triển xe bán tải, Hyundai Motors giới thiệu SUV và Toyota Motors đã thiết kế và thử nghiệm một chiếc xe kéo trong ba năm. Tất cả đều sử dụng công nghệ pin nhiên liệu. Kể từ Kể từ năm 2016, Quận Cam đã thử nghiệm loại xe buýt kỹ thuật này, và có 25 trạm xe buýt như vậy đang hoạt động ở Hoa Kỳ. Wipke và Ellis dự đoán rằng sẽ chỉ có một trạm tiếp nhiên liệu hydro trong nhiều thập kỷ. Và những chiếc xe chạy bằng hydro sẽ có một tương lai tươi sáng ở khắp mọi nơi.àng (cơ chế nhạc pop tiêu chuẩn)

    Leave Your Comment Here