Kaj je vodikov avto in kako deluje FCEV?

Ni skrivnost, da se svet v bližnji prihodnosti osredotoča na vozila z ničelnimi emisijami. Čeprav so električna vozila v zadnjem desetletju postala priljubljena kot alternativa bencinskim vozilom, se avtomobili na vodik težko umaknejo. Vendar pa vozila na vodik ostajajo verjetna možnost, tako kot električna vozila, za zamenjavo bencinskih vozil.

Vas zanima znanost za avtomobili na vodik? Nadaljujte z branjem.

Kako deluje vodikov avto?

Ko gre za avtomobile na vodik, bi lahko imeli dva različna vira energije; vodikov motor z notranjim zgorevanjem ali vodikove gorivne celice. Vodikov motor z notranjim zgorevanjem je zasnovan podobno kot bencinski motor, le da namesto bencina gori vodik.

Po drugi strani pa se vodikova gorivna celica uporablja za pretvorbo kemične energije v električno energijo za poganjanje vašega motorja. Da bi se to zgodilo, se vodikov plin sprosti iz rezervoarja v gorivno celico, kjer se pomeša s kisikom, da ustvari kemično reakcijo, ki povzroči, da elektroni proizvajajo električno energijo.

Tehnično bi lahko bil avtomobil na vodik električno vozilo, vendar namesto na baterije, so zasnovani s elektrarnami na gorivne celice, ki proizvajajo lastno električno energijo; zato se imenujejo električna vozila na gorivne celice ali FCEV. Podobno imate možnost izbrati vodikovo vozilo z notranjim zgorevanjem; drugače znan kot HICEV. Več o tem kako delujejo električna vozila če niste seznanjeni.

Kakšne so prednosti avtomobilov na vodikovo gorivo?

Vozila na vodik, ki se zanašajo na gorivne celice ali notranje zgorevanje, proizvajajo vodno paro kot izpušni produkt brez sledi ogljikovega dioksida. Z drugimi besedami, vozila na vodik so okolju prijazna tako kot električna vozila.

Poleg tega avtomobila na vodik ni treba polniti kot akumulatorsko električno vozilo; gorivo lahko napolnite v manj kot petih minutah. Pravzaprav lahko večina avtomobilov na vodik zlahka premaga razdaljo do 300 milj s polnim rezervoarjem.

Ker vodikovi avtomobili z gorivnimi celicami med vožnjo proizvajajo lastno elektriko, ne potrebujejo velikih baterij. V večini primerov je majhna 30 kW baterija več kot dovolj za shranjevanje električne energije. Da ne omenjam, večina vozil na vodik z gorivnimi celicami ima življenjsko dobo od 5.000 do 10.000 ur; to je enako 150.000 do 300.000 milj.

Seveda, če vozite električno vozilo z gorivnimi celicami, bo motor tih kot miška.

Zakaj avtomobili na vodik še niso mainstream?

Glede na TWI Global, Avtomobili na vodik so dražji za proizvodnjo kot akumulatorska električna vozila. Zaradi tega večina proizvajalcev avtomobilov ni pripravljena tvegati in proizvajati avtomobile na vodik v velikem obsegu.

Tudi če si lahko privoščite avto na vodik, kje bi ga natočili? Trenutno preprosto ni dovolj infrastrukture za podporo vozil na vodik. Kot na podatkovni center za alternativna goriva (AFDC), 48 bencinskih črpalk za vodik je odprtih za javnost v Združenih državah; 47 od teh bencinskih črpalk je v Kaliforniji. Če ste v Kanadi, je samo sedem javno dostopnih črpalk za vodikovo gorivo (po GLP Autogas).

Obstaja tudi vprašanje energetske učinkovitosti vodika; za izkoriščanje čistega vodikovega plina iz metana ali vode je potrebno veliko virov, ki običajno vključujejo kurjenje fosilnih goriv.

Kaj pa, če uporabljate sončno energijo za pridobivanje vodika brez fosilnih goriv? Da, to je mogoče storiti, vendar v skladu z a raziskavo The Conversation, bi bilo energetsko učinkovitejše, če bi EV na baterije polnili neposredno, namesto da bi uporabljali električno energijo za proizvodnjo vodikovega plina samo za ponovno proizvodnjo električne energije prek gorivnih celic.

Za plin vodik, ki je na voljo na bencinskih črpalkah, bi zanj plačali več kot bencin ali elektriko; razen če je globalno pomanjkanje goriva, zaradi česar je cena bencina narasla v nebo. Dejansko vodik vsebuje več energije na enoto prostornine kot bencin; to pomeni, da boste verjetno pogosteje obiskali črpalko za vodikovo gorivo.

Nenazadnje je vodikov plin zelo hlapen in vnetljiv, kar otežuje shranjevanje. Zaradi tega morajo biti rezervoarji za vodikov plin odporni in pred homologacijo preizkušeni v ekstremnih pogojih. Poleg tega so vodikove elektrarne običajno zgrajene v bližini centrov za oskrbo z gorivom, saj prevoz na dolge razdalje predstavlja varnostno tveganje.

Kateri avtomobili na vodik so na voljo potrošnikom?

Glede na Motor1, je bilo od leta 2011 po vsem svetu prodanih le 41.700 avtomobilov na vodik. Edini avtomobili na vodik, ki so trenutno v proizvodnji, sta Hyundai Nexo in Toyota Mirai. Druga pomembna vozila na vodik, ki so bila izdelana, a ukinjena, so Honda Clarity in Hyundai Tucson FCEV.

Hyundai Nexo je električno SUV vozilo na gorivne celice, ki deluje na vodik; ima razpon med 354 miljami in 380 miljami. Njegova začetna cena v Severni Ameriki je približno 59.000 dolarjev za modro opremo in približno 62.000 dolarjev za opremo Limited.

Podobno kot Hyundai Nexo, Toyota Mirai je srednje velika limuzina z vodikovimi gorivnimi celicami. Pri polnem rezervoarju ima Toyota Mirai predviden doseg med 357 miljami (omejena oprema) do 402 miljami (oprema XLE). Njegova začetna cena v Severni Ameriki je 49.500 $ za opremo XLE in 66.000 $ za opremo Limited.

Tako Hyundai Nexo kot Toyota Mirai sta upravičena do zvezne davčne spodbude v višini 7.500 $ v Združenih državah; če kupite avto na vodik v Kaliforniji, dobite dodaten davčni popust v višini 4500 $.

Omeniti velja tudi, da imata tako Toyota Mirai kot Hyundai Nexo možnost financiranja brez obresti in brezplačno polnjenje goriva na kateri koli vodikovi postaji v vrednosti do 15.000 $. Bolje od tega ne gre! Druga možnost je, da razmislite možnosti akumulatorja in električnega vozila z nič emisijami.

Ali bi lahko vaš naslednji avto deloval na vodik?

Resnici na ljubo je pred nami še dolga pot, preden bodo avtomobili na vodik postali običajen prizor na cestah. Seveda, dokler se povsod ne bodo začele pojavljati postaje za oskrbo z vodikom in izkoriščanje vodika ne postane ekonomsko izvedljivo, bo večina ljudi skeptična glede avtomobilov na vodik.

Vendar pa lahko še vedno kupite avto na vodik, če želite. Težava je v tem, da bi lahko bilo iskanje črpalke za vodikovo gorivo težak izziv.

4 stvari, ki jih morate upoštevati, preden preklopite na električno vozilo

Preberite Naprej

O avtorju