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. Những chiếc xe 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 xe có thể đi được hay thời gian cần sạc.

Vậy điều gì đã xảy ra với chiếc xe? Chúng tôi đã hứa một chiếc xe hydro?

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. Giám đốc dự án công nghệ pin nhiên liệu và hydro, Keith Wipke cho biết:” Xe hybrid có thể sạc lại, hybrid, pin, tế bào nhiên liệu hoặc bất cứ thứ gì khác, miễn là chúng được lắp đặt Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia cho biết cũng có những động cơ điện giống nhau, nhưng pin nhiên liệu khác xa với pin. 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 ô tô, năng lượng tạo ra được truyền 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 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 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 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. -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 pin, hầu hết những chiếc xe chạy bằng pin cũng chỉ đi được một nửa quãng đường so với những chiếc xe chạy bằng 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 không tệ. 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 nó tối ưu hơn 50% so với quãng đường 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 (megawatt).Đối 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.

“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 nhỏ. 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 cũng 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 tôi phải chấp nhận mức giá cao. 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 tại. 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. Giá xe ô tô và giá nhiên liệu sẽ giảm theo thời gian, nhưng hiện tại, mức 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 pin nhiên liệu dành cho xe cộ với các đặc tính sau: 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 ở Los Angeles hoặc Vùng Vịnh. Nếu chủ sở hữu muốn đi bất cứ nơi nào khác trên 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 phải có đủ trạm tiếp nhiên liệu hydro. Để đáp ứng nhu cầu”, Wipke nói.

Mặc dù ngành công nghiệp với công nghệ mới này không thể đáp ứng đủ nhu cầu, nhưng nguồn cung Doanh nghiệp vẫn đang nghiên cứu Oblige. Họ sẽ mở một trạm tiếp nhiên liệu hydro mới mỗi tháng và mong muốn đạt được mục tiêu thành lập 200 trạm tiếp nhiên liệu 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. .

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 Vipke cho biết Northwest Exchange chậm hơn California 5 năm. Cùng với mật độ và môi trường chính trị, khu vực này rõ ràng là điểm khởi đầu cho sự bùng nổ tiếp theo của công nghệ hydro. 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. Bạn phải tham gia nhiều người hơn và họ cảm thấy thoải mái. Với công nghệ này, quá trình diễn ra chậm hơn. Wipke nói thêm:” Anh ấy dự đoán rằng nhiên liệu Sẽ mất vài năm để ô tô chạy pin trở thành một phương tiện di chuyển mới. York. Mặc dù sức mạnh hybrid và truyền thống của cơ sở hạ tầng xe điện đã được phát triển tốt, Wipke tin rằng các phương tiện chạy bằng hydro có thể lấp đầy khoảng trống này. Loại xe có thể thay thế hoàn toàn bất kỳ loại xe nào hiện có trong danh mục sản phẩm. Những chiếc xe tải hoặc SUV cỡ lớn với sức kéo đủ lớn và đủ dài để thay thế các mẫu xe truyền thống sẽ đặt ra thách thức đối với công nghệ pin, nhưng đối với pin hydro, điều này không quan trọng. — Một số loại phương tiện như vậy đã xuất hiện hoặc đang được phát triển. General Motors đang phát triển xe bán tải, Hyundai Motors đang trình diễn xe 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 thử nghiệm loại xe buýt công nghệ này từ năm 2016 và có 25 trạm xe buýt như vậy đang hoạt động ở Hoa Kỳ. Wipke và Ellis dự đoán rằng trong vài thập kỷ tới , Các trạm hydro và ô tô hydro có một tương lai tươi sáng ở khắp mọi nơi.àng (theo dân gian)