Kas ir ūdeņraža automašīna un kā darbojas FCEV?

Nav noslēpums, ka pasaule tuvākajā nākotnē tiecas uz nulles izmešu transportlīdzekļiem. Lai gan elektriskie transportlīdzekļi pēdējo desmit gadu laikā ir kļuvuši populāri kā alternatīva benzīna transportlīdzekļiem, ūdeņraža automašīnām ir grūtības panākt. Tomēr ūdeņraža transportlīdzekļi joprojām ir ticams risinājums, tāpat kā elektriskie transportlīdzekļi, lai aizstātu benzīna transportlīdzekļus.

Vai jūs interesē zinātne par ūdeņraža automašīnām? Turpiniet lasīt.

Kā darbojas ūdeņraža automašīna?

Runājot par ūdeņraža automašīnām, jums var būt divi dažādi enerģijas avoti; ūdeņraža iekšdedzes dzinējs vai ūdeņraža degvielas šūnas. Ūdeņraža iekšdedzes dzinējs ir konstruēts līdzīgi benzīna dzinējam, izņemot to, ka tas benzīna vietā sadedzina ūdeņradi.

No otras puses, ūdeņraža kurināmā elementu izmanto, lai ķīmisko enerģiju pārveidotu elektroenerģijā, lai darbinātu jūsu motoru. Lai tas notiktu, ūdeņraža gāze no tvertnes tiek izlaista degvielas šūnā, kur tā tiek sajaukta ar skābekli, lai radītu ķīmisku reakciju, kuras rezultātā elektroni rada elektrību.

Tehniski ūdeņraža automašīna varētu būt elektrisks transportlīdzeklis, bet tā vietā, lai darbotos ar akumulatoriem, tie ir konstruēti ar kurināmā elementu spēkstacijām, kas pašas ražo elektroenerģiju; tāpēc tos sauc par degvielas šūnu elektriskajiem transportlīdzekļiem vai FCEV. Tāpat jums ir iespēja izvēlēties ūdeņraža iekšdedzes transportlīdzekli; citādi pazīstams kā HICEV. Uzziniet vairāk par kā darbojas elektriskie transportlīdzekļi ja neesi pazīstams.

Kādas ir ūdeņraža degvielas automašīnu priekšrocības?

Ūdeņraža transportlīdzekļi, kas darbojas uz degvielas elementiem vai iekšdedzes, rada ūdens tvaikus kā izplūdes produktu bez oglekļa dioksīda pēdām. Citiem vārdiem sakot, ūdeņraža transportlīdzekļi ir videi draudzīgi tāpat kā elektriskie transportlīdzekļi.

Turklāt ūdeņraža automašīna nav jāuzlādē kā akumulators-elektrisks transportlīdzeklis; jūs varat to uzpildīt mazāk nekā piecās minūtēs. Patiesībā lielākā daļa ūdeņraža automašīnu var viegli nobraukt attālumu līdz 300 jūdzēm ar pilnu tvertni.

Tā kā ūdeņraža automašīnas ar kurināmā elementiem braukšanas laikā ģenerē paši savu elektroenerģiju, tām nav nepieciešami lieli akumulatori. Vairumā gadījumu ar nelielu 30 kW akumulatoru ir vairāk nekā pietiekami, lai uzglabātu elektroenerģiju. Nemaz nerunājot par to, ka lielākajai daļai ūdeņraža transportlīdzekļu ar degvielas šūnām kalpošanas laiks ir no 5000 līdz 10 000 stundām; tas ir līdzvērtīgs 150 000 līdz 300 000 jūdžu.

Protams, ja jūs braucat ar degvielas šūnu elektrisko transportlīdzekli, dzinējs būs kluss kā pele.

Kāpēc ūdeņraža automašīnas vēl nav izplatītas?

Saskaņā ar TWI Global, Ūdeņraža automašīnu ražošana ir dārgāka nekā elektrisko transportlīdzekļu ražošana ar akumulatoru. Tāpēc lielākā daļa automašīnu ražotāju nevēlas uzņemties azartspēli un masveidā ražot ūdeņraža automašīnas.

Pat ja jūs varētu atļauties ūdeņraža automašīnu, kur jūs to uzpildītu? Pašlaik vienkārši nav pietiekami daudz infrastruktūras, lai atbalstītu ūdeņraža transportlīdzekļus. Saskaņā ar Alternatīvo degvielu datu centrs (AFDC), 48 ūdeņraža uzpildes stacijas ir atvērtas sabiedrībai Amerikas Savienotajās Valstīs; 47 no šīm degvielas uzpildes stacijām atrodas Kalifornijā. Ja atrodaties Kanādā, ir tikai septiņas publiski pieejamas ūdeņraža uzpildes stacijas (saskaņā ar GLP Autogas).

Ir arī jautājums par ūdeņraža energoefektivitāti; lai no metāna vai ūdens iegūtu tīru ūdeņraža gāzi, ir nepieciešami daudz resursu, kas parasti ir saistīti ar fosilā kurināmā sadedzināšanu.

Bet ko darīt, ja jūs izmantojat saules enerģiju, lai iegūtu ūdeņradi bez fosilā kurināmā? Jā, to var izdarīt, bet saskaņā ar a pētījums, ko veica The Conversation, būtu energoefektīvāk, ja uzlādētu elektriskos akumulatorus tieši, nevis izmantotu elektrību ūdeņraža gāzes ražošanai, lai atkal ražotu elektrību, izmantojot kurināmā elementus.

Par ūdeņraža gāzi, kas ir pieejama degvielas uzpildes stacijās, jūs maksātu vairāk nekā par benzīnu vai elektrību; ja vien nav globāls degvielas deficīts, kas izraisījis benzīna cenas kāpumu debesīs. Faktiski ūdeņradis satur vairāk enerģijas uz tilpuma vienību nekā benzīns; tas nozīmē, ka jūs, iespējams, apmeklēsiet ūdeņraža degvielas uzpildes staciju biežāk.

Visbeidzot, bet ne mazāk svarīgi, ūdeņraža gāze ir ļoti gaistoša un viegli uzliesmojoša, kas apgrūtina tās uzglabāšanu. Šī iemesla dēļ ūdeņraža gāzes tvertnēm pirms apstiprināšanas ir jābūt izturīgam un triecientestam ekstremālos apstākļos. Arī ūdeņraža spēkstacijas parasti tiek būvētas tuvu degvielas uzpildes centriem, jo ​​pārvadājumi lielos attālumos rada drošības riskus.

Kuras ūdeņraža automašīnas ir pieejamas patērētājiem?

Saskaņā ar Motor1, kopš 2011. gada visā pasaulē ir pārdoti tikai 41 700 ūdeņraža automobiļi. Vienīgie pašlaik ražotie ūdeņraža automobiļi ir Hyundai Nexo un Toyota Mirai. Citi ievērojami ūdeņraža transportlīdzekļi, kas tika ražoti, bet tika pārtraukti, ir Honda Clarity un Hyundai Tucson FCEV.

Hyundai Nexo ir degvielas šūnu elektriskais SUV transportlīdzeklis, kas darbojas ar ūdeņradi; tā diapazons ir no 354 jūdzēm līdz 380 jūdzēm. Tā sākumcena Ziemeļamerikā ir aptuveni 59 000 USD par zilo apdari un aptuveni 62 000 USD par ierobežoto apdari.

Līdzīgi kā Hyundai Nexo, Toyota Mirai ir ūdeņraža degvielas šūnu vidēja izmēra sedans. Ar pilnu tvertni Toyota Mirai paredzamais attālums ir no 357 jūdzēm (ierobežota apdare) līdz 402 jūdzēm (XLE apdare). Tā sākumcena Ziemeļamerikā ir 49 500 USD par XLE apdari un 66 000 USD par ierobežoto apdari.

Gan Hyundai Nexo, gan Toyota Mirai var pretendēt uz federālo nodokļu atvieglojumu 7500 ASV dolāru apmērā; ja Kalifornijā iegādājaties ūdeņraža automašīnu, jūs saņemat papildu nodokļu atlaidi 4500 USD apmērā.

Ir arī vērts pieminēt, ka gan Toyota Mirai, gan Hyundai Nexo ir bezprocentu finansēšanas iespēja un bezmaksas degvielas uzpilde jebkurā ūdeņraža stacijā līdz 15 000 USD. Tas nav labāks par šo! Alternatīvi, jūs varat apsvērt akumulatoru-elektrisko transportlīdzekļu iespējas ar nulles emisijām.

Vai jūsu nākamā automašīna varētu darboties ar ūdeņradi?

Patiesību sakot, mums ir tāls ceļš ejams, līdz ūdeņraža automašīnas kļūs par ierastu skatu uz ceļiem. Protams, līdz brīdim, kad visur sāks parādīties ūdeņraža uzpildes stacijas un ūdeņraža izmantošana kļūs ekonomiski izdevīga, lielākā daļa cilvēku būs skeptiski pret ūdeņraža automašīnām.

Tomēr jūs joprojām varat iegādāties ūdeņraža automašīnu, ja vēlaties. Problēma ir tāda, ka ūdeņraža degvielas uzpildes stacijas atrašana varētu būt grūts izaicinājums.

4 lietas, kas jāņem vērā pirms pārslēgšanās uz elektrisko transportlīdzekli

Lasiet Tālāk

Par autoru