Kỷ nguyên dẫn đầu ô tô hydro

• Xe xanh
• 2020-11-14

Nguyên lý phản ứng hóa học của phương tiện trong tên lửa là giống nhau, và quãng đường lái xe có thể đạt gấp đôi so với 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 cạnh tranh, cả về quãng đường ô tô di chuyển và thời gian sạc.

Vậy điều gì đã xảy ra với chiếc xe? 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 chương trình thử nghiệm công nghệ pin nhiên liệu và hyđrô, cho biết: Các loại xe plug-in hybrid, xe hybrid, pin, pin nhiên liệu hay bất cứ thứ gì khác, miễn là chúng được trang bị cùng một động cơ điện. Phòng thí nghiệm năng lượng 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 được 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, khi hydro được sản xuất trên quy mô lớn từ khí trong một quá trình gọi là tái sinh metan 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 thải ra một ít CO2, vì vậy ngay cả hydro cũng không hoàn toàn sạch 100%. Tuy nhiên, nếu so sánh doanh thu với doanh thu do khí 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 có hại cho môi trường hơn nhiều. Hydro được sử dụng trong các phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu phải đến từ các nguồn 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. -Nền cơ bản Honda rõ ràng, hàng ghế sau bằng hybro, bình xăng gầm ghế trước, mui xe còn nguyên.

Mặc dù xe điện ngày càng trở nên phổ biến, nhưng ngày nay ngành công nghiệp ô tô phải đối mặt với hai vấn đề lớn về động cơ. Đầu tiên, phải mất nhiều thời gian để sạc đầy pin (nếu tài xế không vào được trạm sạc nhanh). Thứ hai, ngay cả khi đã sạc đầy pin, hầu hết những chiếc xe chạy bằng pin sẽ chỉ đi được một nửa quãng đường so với xe chạy xăng truyền thống.

Xe chạy bằng pin nhiên liệu không 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 cũng không tồi. Toyota Mirai là mẫu sedan chạy pin nhiên liệu, hiện tại quãng đường ngắn nhất trước khi người lái phải dừng lại là 510 km. Điều này có nghĩa là ở 354 km, nó tối ưu hơn 50% so với Tesla Model 3 tiêu chuẩn.

“Nếu bạn muốn biết tốc độ truyền năng lượng tới ô tô thì câu trả lời là. Nó nằm trong khoảng từ 1 đến 2. Megawatts (megawatts). Khi so sánh vớĐối với bộ sạc tiêu chuẩn trên ô tô điện chỉ 2 kW, mức chênh lệch sẽ là 1000 lần. Chúng ta có thể dễ dàng hiểu tại sao phải mất nhiều thời gian để sạc một chiếc xe điện. “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 nhỏ. Giữa xe chạy pin nhiên liệu và xe điện. Ắc quy 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. Nhưng theo Stephen Ellis, Giám đốc Phát triển Ô tô Hoa Kỳ của Honda, xe chạy pin nhiên liệu có thể hiệu quả như xe điện.

“Với đủ động cơ, Honda Clarity chạy bằng hydro có thể hoạt động tốt. Nó tăng tốc như thế này. Ellis chia sẻ.” Dù bằng cách nào, nó cũng là một chiếc xe hoàn toàn chạy bằng điện. Bạn có thể chọn lắp bất kỳ loại động cơ điện nào. không vấn đề gì. “

Nhưng để nhận được tất cả những lợi ích, hiện tại, chúng ta phải chấp nhận cái giá phải trả. Giá của phiên bản pin nhiên liệu Honda Clarity gần như gấp đôi so với phiên bản chạy pin truyền thống. Khoảng 14 đô la Mỹ cho một kg hydro, về mặt năng lượng, con số này tương đương với 1,5 đô la Mỹ cho một lít xăng, giá ô tô và giá nhiên liệu sẽ giảm theo thời gian, nhưng hiện tại, mức giá này không khả quan lắm. – — Trình diễn của Mirai .—— Giờ đây, chúng tôi tiếp tục có pin nhiên liệu: Khách hàng hầu như không thể mua được nhiên liệu bên ngoài California. Tổ chức Hợp tác Năng lượng California có 40 trạm tiếp nhiên liệu hydro, hầu hết đều nằm ở Los Angeles Hoặc Khu vực Vịnh. ​​Nếu chủ sở hữu ô tô muốn đi bất cứ nơi nào khác ở Hoa Kỳ, rất tiếc anh ta không có cơ hội.

“Người tiêu dùng thích xe chạy bằng pin nhiên liệu, nhưng thách thức thực sự là có đủ trạm tiếp nhiên liệu hydro. Để đáp ứng nhu cầu, “Wipke .. Mặc dù ngành công nghiệp với công nghệ mới này có thể không đáp ứng được nhu cầu, nhưng các nhà cung cấp vẫn đang nghiên cứu Oblige. Họ sắp mở một trạm mới sử dụng hydro hàng tháng và cố gắng đến năm 2025 Mục tiêu của California là 200 trạm sạc. Nhưng ngay cả như vậy, con số này vẫn còn kém xa so với 8.500 trạm xăng và 17.000 trạm xăng hiện tại của bang. Các trạm sạc khác.

Ở các vùng khác của Hoa Kỳ, cơ sở hydro Cơ sở vật chất khan hiếm và xe chạy bằng pin nhiên liệu không được bán ở hầu hết các tiểu bang khác. Có hai nhà ga ở New York và Connecticut, nhưng Vepke nói rằng vùng Đông Bắc chậm hơn California 5 năm. Cùng với mật độ và môi trường chính trị, khu vực này rõ ràng là Một bước ngoặt trong sự bùng nổ của công nghệ hydro Tuy nhiên, việc xây dựng một mạng lưới rộng lớn ở California khó hơn ở California Wipke nói thêm: “Ông dự đoán rằng sẽ mất vài năm để xe chạy bằng pin nhiên liệu trở thành một phương tiện di chuyển mới. . York. Mặc dù công nghệ hybrid và điện tử truyền thống của cơ sở hạ tầng ô tô đã được phát triển tốt, Wipke tin rằng phương tiện chạy bằng hydro có thể lấp đầy khoảng trống này.

“Một trong những lý do khiến các nhà sản xuất ô tô rất hào hứng với năng lượng hydro, vì nó giúp tạo nền tảng cho năng lượng hydro. Xe không phát thải có thể thay thế hoàn toàn bất kỳ loại xe nào hiện có trong danh mục sản phẩm xe tải hoặc SUV cỡ lớn Có đủ sức kéo và thời gian đủ dài để thay thế các phương tiện truyền thống, đây là một thách thức đối với công nghệ pin, nhưng đối với pin hydro, điều đó không quan trọng. “

Một số loại phương tiện như vậy đã xuất hiện Hoặc đang phát triển. General Motors đang phát triển xe bán tải, Hyundai Motors đang giới thiệu những chiếc SUV, và Toyota Motor đã thiết kế và thử nghiệm một chiếc xe kéo trong ba năm. Tất cả đều sử dụng công nghệ pin nhiên liệu. Cư dân của Quận Cam đã trải nghiệm xe buýt công nghệ này từ năm 2016. Có 25 trạm xe buýt như vậy đang hoạt động trên khắp Hoa Kỳ.

Wipke và Ellis dự đoán rằng trong vài thập kỷ nữa, các trạm tiếp nhiên liệu hydro Và ô tô có một tương lai tươi sáng ở khắp mọi nơi.àng (theo dân gian)