Este o mașină cu carburanți cu hidrogen în viitorul tău?

Există un nou concurent în arena mașinilor electrice, unul pe care câțiva jucători importanți, inclusiv Toyota și Honda, pariază mari. Este vehiculul cu celule de combustibil sau FCEV.

FCEV utilizează hidrogen, oxigen și un catalizator pentru a face electricitate la bord, eliminând bateriile grele, voluminoase și costisitoare pe care se bazează mașinile cu baterii electrice.

Un rezervor al unei mașini cu celule de combustibil poate fi umplut cu gaz de hidrogen comprimat în câteva minute, la fel ca și gassing-ul unei mașini convenționale. Acest lucru este mult mai rapid decât orele pe care o baterie electrică le-ar putea consuma legat de un cablu de încărcare electrică, iar FCEV-urile ar putea să se deplaseze între 250 și mai multe kilometri între umpleri, pot împiedica anxietatea de la distanță care a atenuat entuziasmul consumatorilor pentru electricitate.

Până în prezent, pe piața cu amănuntul există doar două modele, iar oa treia va fi lansată până la sfârșitul anului 2016. Și vânzările se limitează la zonele mai mari Los Angeles și San Francisco / Silicon Valley din California, în care se află aproape toate o mână puțină de stații de alimentare cu hidrogen.

Vehiculele cu celule de combustibil nu sunt ieftine. Prototype modele au fost raportate pentru a costa producătorii un rece 1 milion dolari. Costurile au scăzut considerabil de atunci, dar pentru moment FCEV-urile se limitează la cumpărători cu venituri mai mari.

Cu toate acestea, aproape fiecare producator de automobile majore dezvolta tehnologia celulelor de combustibil, cu aproape douazeci de modele preconizate a fi lansate la nivel global pana in 2020.

Este posibil să existe unul în viitorul dvs., să aruncăm o privire la ceea ce este acolo și la plusurile și minusurile unei mașini cu celule de combustibil.

Vehiculele

Numai leasing-ul Hyundai Tucson FCEV a fost primul pe piață, cu 125 pe drumul din S.U.A. de la lansarea de la mijlocul anului 2014. SUV-ul compact închiriază pentru 499 de dolari pe lună timp de trei ani, care include combustibilul gratuit, întreținerea gratuită și asigurarea. Clienții Hyundai Tucson FCEV se pot califica, de asemenea, pentru suma de 5.000 $ din proiectul California Clean Vehicle Refurbishment.

Toyota Mirai FCEV sedan mic a fost lansat la inceputul acestui an. Toyota închiriază Mirai pentru 499 de dolari pe lună timp de trei ani, cu carburant și întreținere gratuită.

În timp ce 80% din cele 270 Mirais trimise la dealeri până acum au fost închiriate, puteți cumpăra și una. Toyota o prețuează la 57.500 USD înainte de 20.500 de dolari în stimulente potențiale.

Oficialii Toyota au spus că, deoarece sistemele de celule de combustibil sunt mai ușor de scalabil decât sistemele electrice cu baterii, se așteaptă să folosească tehnologia în alte modele în viitor, inclusiv vehiculele mai mari decât pot fi proiectate în prezent cu tehnologia bateriei electrice.

Urmeaza

Următoarea mașină electrică cu combustibil pentru a lovi pe piață va fi Honda's Clarity Fuel Cell, un sedan de dimensiuni medii destinat pentru sfârșitul anului 2016. Compania a declarat că va viza un cost lunar de închiriere de puțin sub 500 $, bazat pe un preț proiectat de autocolant de aproximativ 60.000 $ înainte de stimulente. Honda nu a spus dacă va vinde și autoturismele (versiunile hibride de la baterie și versiunea hibrid a Clarity vor veni mai târziu).

Ford, Nissan și Daimler - care fabrică autoturismele Mercedes-Benz - co-dezvoltă tehnologia vehiculelor cu celule de combustibil. BMW lucrează cu Toyota pe propriul FCEV, iar General Motors a colaborat cu Honda. Volkswagen, Audi și un număr de producători auto chinezi se crede că dezvoltă și mașini electrice cu celule de combustibil. Vehiculele de la aceste companii de automobile sunt așteptate până în 2020.

Stații de alimentare

La mijlocul anului 2016, în SUA existau doar 23 de stații de alimentare cu hidrogen disponibile în mod public, dintre care 20 în California. De aceea Hyundai, Toyota și Honda limitează vânzările către acel stat chiar acum. O duzină de stații de hidrogen sunt construite pentru nord-est, de la Boston la New York, primele patru fiind programate să se deschidă în 2017.

Planul de autostradă pe hidrogen din California solicită deschiderea a cel puțin 60 de stații de hidrogen în stat până în 2020, dintre care 50 sunt programate până la sfârșitul anului 2017. O stație hidrogenă recent deschisă la jumătatea distanței dintre Los Angeles și San Francisco permite vehiculelor cu combustibil de combustibil pentru a călători între cele două zone.

Tehnologie

Vehiculele cu celule de combustibil pot suna futurist, însă tehnologia lor de bază este mai veche de 175 de ani. NASA a folosit celule de combustie pentru a face electricitate pe nave spațiale de aproape o jumătate de secol acum, iar primul vehicul modern cu pile de combustie - un tractor agricol - a fost introdus în 1959.

Celula de combustibil de la care își poartă numele este un generator termochemic care trece prin hidrogen sub presiune printr-un catalizator, cum ar fi platina, și extrage electronii hidrogenului pentru a furniza energie pentru motorul electric al mașinii. Sistemul combină apoi moleculele de hidrogen cu oxigenul din aer pentru a le răci și a elimina "evacuarea" ca un curent de vapori de apă.

Hidrogen

Hidrogenul care face acest lucru posibil nu este din punct de vedere tehnic combustibil. Pur și simplu poartă electronii care sunt materia primă pentru energia electrică care alimentează vehiculul. Pentru uzul automobilelor, este comprimat la 10.000 de lire sterline pe metru pătrat și măsurat în funcție de greutate. Un kilogram (2,2 kg) din acest hidrogen comprimat are aproximativ aceeași cantitate de energie ca un galon de benzină.

Deoarece sistemele de alimentare cu combustibil sunt relativ eficiente din punct de vedere energetic, un Toyota Mirai poate călători la mai mult de 300 de mile între reîncărcările sistemului său de combustibil de 5 kg. Hyundai Tucson oferă mai mult de 265 de kilometri pe 5,5 kg de hidrogen, iar gama Honda Clarity a fost dată ca fiind "mai mult de 300 de mile", cu un rezervor de carburant de aproximativ aceeași dimensiune ca și Toyota.

Deoarece utilizarea hidrogenului ca combustibil pentru autovehicule este atât de nouă, este greu să îl comparăm cu costul benzinei. Toyota își calculează costul actual la 14 USD pe kilogram. Mirai poate călători la mai mult de 300 de kilometri pe 5 kg. Utilizarea mai mare a hidrogenului în mașini ar reduce prețul, ca și în cazul oricăror combustibili.

În timp ce hidrogenul este foarte inflamabil, testele efectuate de diferiți producători de rezervoare de hidrogen și de cercetătorii de la Universitatea din Miami (Florida) au arătat că în accidente care încalcă rezervoarele de hidrogen, gazul scapă în sus, ceea ce înseamnă că orice flăcări vor fi îndreptate în sus și departe de vehiculul. Fumurile de benzină, pe de altă parte, sunt mai grele decât aerul și se vor pescui în jurul mașinii în concentrații care pot fi explozive. Deoarece hidrogenul este de 14 ori mai ușor decât aerul, acesta se dispersează rapid, cu excepția cazului în care se află într-o zonă limitată, cum ar fi un garaj.

Impactul asupra mediului

Unii detractori de carburanți susțin că, în timp ce vehiculele nu au emisii de evacuare, nu există niciun beneficiu pentru FCEV din cauza gazelor cu efect de seră generate de producția de hidrogen, care este extrem de energetic.

Cu toate acestea, majoritatea studiilor guvernamentale arată că, pe plan mondial, vehiculele electrice cu combustibil sunt mai eficiente și mai puțin dăunătoare mediului înconjurător decât vehiculele pe benzină sau diesel într-o comparație completă a impactului producerii și utilizării combustibilului.

Cu excepția cazului în care hidrogenul este produs prin utilizarea surselor regenerabile de energie, autovehiculele cu combustibil sunt mai puțin eficiente din punct de vedere energetic decât vehiculele cu baterie electrică. Susținătorii susțin, totuși, că gama lor mai mare le face mai prietenoase consumatorilor.

Toyota Mirai la stația de alimentare cu hidrogen: fotografie prin Toyota.

John O'Dell este un autor de lungă durată în domeniul automobilelor, care a acoperit autovehicule cu combustibil alternativ pentru Los Angeles Times și Edmunds.com. Acum rulează site-ul The Green Car Guy. Email: [email protected].