Nguyên lý phản ứng hóa học của phương tiện trong tên lửa là giống nhau, và quãng đường lái được gấp đôi 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. Những chiếc ô tô chạy bằng khí hydro, từng được ca ngợi là sức mạnh của tương lai, rất hiếm và tương đối mờ mịt. Pin nhiên liệu thực sự có nhiều lợi thế cạnh tranh, cả về quãng đường mà ô tô có thể di chuyển, hoặc thời gian cần thiết để sạc.
Vậy, điều 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 chiếc 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.
“Khi chúng ta nói về xe điện, đó là một bộ sưu tập xe hơi. Trưởng dự án công nghệ pin nhiên liệu và hydro, Keith Wipke cho biết:” Xe hybrid có thể sạc lại, xe hybrid, pin, pin nhiên liệu hoặc bất cứ thứ gì khác, Miễn là chúng có động cơ điện giống nhau, “Tuy nhiên, pin nhiên liệu vẫn còn kém xa pin. Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo Quốc gia. Pin lithium-ion hạng nặng trong Tesla Model S lưu trữ năng lượng dưới dạng dòng điện chạy giữa cực dương và cực âm. Nhiên liệu. Pin tạo ra điện bằng cách tạo ra một 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 với nhau để tạo ra điện và nước vô hại. Nếu phản ứng hóa học ban đầu đủ lớn, sự giải phóng Năng lượng sẽ giúp phương tiện di chuyển. Sự kết hợp cơ học và hóa học này tương tự như phản ứng hydro-oxy xảy ra trong động cơ tên lửa. Trong ô tô, năng lượng tạo ra được chuyển qua pin nhiên liệu và sau đó chuyển thành điện năng thay vì phát nổ. Các điều kiện này đều Sẽ không tạo ra khí thải độc hại, đó là lý do tại sao pin nhiên liệu được kỳ vọng sẽ trở thành một nguồn năng lượng tuyệt vời cho những chiếc ô tô trong tương lai. – Bản thân hydro có thể. Quá trình tạo ra bằng cách đảo ngược quá trình này được gọi là điện phân. Chúng ta cho dòng điện chạy trong nước để phân tách các phân tử nước. Đó là các nguyên tử hydro và oxy.Tuy nhiên, có một cách khác, thông thường hơn, khi hydro được tạo ra trên quy mô lớn từ khí trong một quá trình gọi là tái tạo 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 số carbon dioxide, vì vậy ngay cả khi hydro không hoàn toàn sạch 100%. Tuy nhiên, nếu doanh thu được so sánh 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 nhiên liệu Xe chạy pin có hại cho môi trường hơn nhiều.
California đã thông qua luật 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 khiến Công nghệ phù hợp với ắc quy tách ắc quy ra khỏi hệ thống điện lưới Công nghệ tế bào nhiên liệu có nhiều tác dụng tích cực, điều cần quan tâm duy nhất là giá bán -C Honda Clarity cơ bản có Hybro ở hàng ghế sau và nhiên liệu dưới hàng ghế trước Ắc quy, mui xe vẫn nằm dưới mui xe.
Mặc dù xe điện ngày càng trở nên phổ biến, nhưng ngành công nghiệp ô tô ngày nay phải đối mặt với hai vấn đề về động cơ chính: Đầu tiên là mất nhiều thời gian để sạc đầy pin (nếu người lái xe không thể Vào trạm sạc nhanh) Thứ hai, ngay cả khi đã sạc đầy pin, hầu hết các xe chạy bằng pin chỉ đi được một nửa quãng đường so với xe chạy xăng truyền thống.
Xe chạy bằng pin nhiên liệu không gặp hai vấn đề này. Nó có thể giống như xăng hoặc xăng. Hydro được bơm vào xe nhanh như hydro được bơm vào dầu, sau khi bình xăng được sạc đầy, hiệu suất của đường ống cũng không tồi Toyota Mirai là chiếc xe chạy bằng pin nhiên liệu, quãng đường ngắn nhất hiện tại trước khi người lái phải dừng lại là 510 km Điều này có nghĩa là nó được tối ưu hóa hơn 50% so với Tesla Model 3 tiêu chuẩn ở quãng đường 354 km.
“Nếu bạn muốn biết tốc độ truyền năng lượng tới xe, thì câu trả lời là. Đó là 1-2 MW (megawatt), “Wipke nói. Khi bạn so sánh vớĐối với bộ sạc ắc quy ô tô điện tiêu chuẩn 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.
“Với hydro, những gì chúng tôi 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. Tăng tốc như vậy. Ellis chia sẻ. “Dù thế nào đi nữa, nó cũng là một chiếc ô tô chạy hoàn toàn bằng điện. Bạn có thể chọn lắp bất kỳ loại động cơ điện nào. Không có vấn đề gì cả.”
Tuy nhiên, 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 truyền thống. May mắn thay, điều này bao gồm chi phí nhiên liệu, hiện khoảng 14 đô la cho mỗi kg hydro. Về mặt năng lượng, con số này tương đương 1,5 đô la Mỹ cho mỗi lít xăng. Chi phí xe hơi và giá nhiên liệu sẽ giảm theo thời gian, nhưng hiện tại, chi phí này không mấy khả quan.
Màn hình của Mirai.
Giờ đây, chúng tôi tiếp tục đặt ra một trở ngại lớn đối với xe chạy bằng pin nhiên liệu: khách hàng hầu như không thể tiếp nhiên liệu bên ngoài California. Tổ chức Hợp tác Năng lượng California có 40 trạm tiếp nhiên liệu hydro trong bản đồ vụ nổ, hầu hết đều nằm ở Los Angeles hoặc Vùng Vịnh. Nếu chủ sở hữu muốn đi đến các vùng khác của Hoa Kỳ, rất tiếc là anh ta không có cơ hội.
“Người tiêu dùng thích xe chạy bằng pin nhiên liệu, nhưng thách thức thực sự là” Các trạm tiếp nhiên liệu hydro phải được xây dựng để đáp ứng nhu cầu “, Wipke nói .—— Mặc dù ngành công nghệ mới này không thể đáp ứng nhu cầu, nhưng nhà cung cấp Vẫn đang nghiên cứu Oblige, họ sẽ mở một trạm tiếp nhiên liệu hydro mới hàng tháng và mong muốn đạt được mục tiêu thành lập 200 trạm sạc ở California vào năm 2025. Mặc dù vậy, con số này có thể so sánh với 8.500 trạm xăng hiện tại của bang và những trạm khác. 17.000 trạm xăng nằm cách xa nhau – cơ sở hạ tầng hydro ở các vùng khác của Hoa Kỳ khan hiếm và ở hầu hết các bang khác, xe chạy bằng pin nhiên liệu không được bán. New York và Connecticut có hai trạm xăng, nhưng Wipke cho biết, vùng Đông Bắc 5 năm sau California, cùng với mật độ và môi trường chính trị, khu vực này rõ ràng là một bước ngoặt cho vòng bùng nổ công nghệ hydro tiếp theo. So với California, công việc ở đây khó khăn hơn.
“Thử thách không chỉ giới hạn ở một. Bang cũng cần tập hợp nhiều người lại với nhau hơn và họ cảm thấy thoải mái. Với công nghệ này. Đã thêm Wipke.
Ông dự đoán rằng sẽ mất vài năm để xe chạy bằng pin nhiên liệu trở thành phương tiện giao thông mới. York. Mặc dù cơ sở hạ tầng của xe hybrid và xe điện tử thông thường đã phát triển tốt, Wipke tin rằng xe chạy bằng hydro có thể lấp đầy khoảng trống này.
“Một trong những lý do tại sao các nhà sản xuất ô tô thực sự hào hứng với công nghệ hydro là hydro có thể giúp đặt nền tảng cho việc không phát thải. Phương tiện phát thải có thể thay thế hoàn toàn bất kỳ ô tô, xe tải lớn hoặc SUV có đủ sức kéo và đủ dài để thay thế các mẫu xe truyền thống. Đây là một thách thức đối với công nghệ pin, nhưng không quan trọng đối với hydro. “
Một số loại xe loại này Các loại đã xuất hiện hoặc đang được 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 Quận Cam đã trải nghiệm xe buýt công nghệ này từ năm 2016. Có 25 trạm xe buýt như vậy ở Hoa Kỳ, Wipke và Ellis dự đoán rằng chỉ trong vài thập kỷ nữa, hydro sẽ được bổ sung. Có một tương lai tươi sáng ở khắp mọi nơi trong nhà ga và xe hơi.àng (theo dân gian)