Čo je vodíkové auto a ako funguje FCEV?

Nie je tajomstvom, že svet sa v blízkej budúcnosti zameria na vozidlá s nulovými emisiami. Aj keď si elektrické vozidlá v poslednom desaťročí získali popularitu ako alternatíva k benzínovým vozidlám, vodíkové autá majú problém dohnať ich. Vozidlá s vodíkovým pohonom však zostávajú hodnovernou možnosťou, rovnako ako elektrické vozidlá, ako nahradiť benzínové vozidlá.

Zaujíma vás veda za vodíkovými autami? Pokračujte v čítaní.

Ako funguje vodíkové auto?

Pokiaľ ide o vodíkové autá, môžete mať buď dva rôzne zdroje energie; vodíkový spaľovací motor alebo vodíkové palivové články. Vodíkový spaľovací motor je navrhnutý podobne ako benzínový motor, až na to, že namiesto benzínu spaľuje vodík.

Na druhej strane sa vodíkový palivový článok používa na premenu chemickej energie na elektrickú energiu, ktorá poháňa váš motor. Aby sa to stalo, plynný vodík sa uvoľňuje z nádrže do palivového článku, kde sa zmieša s kyslíkom, čím sa vytvorí chemická reakcia, ktorá spôsobí, že elektróny generujú elektrinu.

Technicky by vodíkové auto mohlo byť elektrické vozidlo, ale namiesto toho, aby fungovalo na batérie, sú navrhnuté s elektrárňami s palivovými článkami, ktoré vyrábajú vlastnú elektrinu; preto sa nazývajú elektrické vozidlá s palivovými článkami alebo FCEV. Podobne máte možnosť vybrať si vozidlo s vnútorným spaľovaním na vodík; inak známy ako HICEV. Naučiť sa viac o ako fungujú elektrické vozidlá ak nie si známy.

Aké sú výhody automobilov na vodíkový pohon?

Vodíkové vozidlá, ktoré využívajú palivové články alebo vnútorné spaľovanie, produkujú vodnú paru ako výfukový produkt bez stôp oxidu uhličitého. Inými slovami, vodíkové vozidlá sú rovnako ako elektrické vozidlá šetrné k životnému prostrediu.

Okrem toho sa vodíkové auto nemusí nabíjať ako elektrické vozidlo na batérie; natankujete ho za menej ako päť minút. V skutočnosti väčšina vodíkových áut ľahko prejde vzdialenosť až 300 míľ na plnú nádrž.

Keďže vodíkové autá s palivovými článkami si počas jazdy vyrábajú vlastnú elektrinu, nepotrebujú veľké batérie. Vo väčšine prípadov stačí malá 30kW batéria na uskladnenie elektriny. Nehovoriac o tom, že väčšina vodíkových vozidiel s palivovými článkami má životnosť 5 000 až 10 000 hodín; to je ekvivalent 150 000 až 300 000 míľ.

Samozrejme, ak riadite elektrické vozidlo s palivovými článkami, motor bude tichý ako myš.

Prečo vodíkové autá ešte nie sú mainstreamové?

Podľa TWI Global, Výroba vodíkových áut je drahšia ako batériových elektromobilov. Väčšina výrobcov áut preto nie je ochotná riskovať a vyrábať autá na vodík vo veľkom.

Aj keď si môžete dovoliť vodíkové auto, kde by ste ho natankovali? V súčasnosti jednoducho nie je dostatočná infraštruktúra na podporu vodíkových vozidiel. Podľa dátového centra pre alternatívne palivá (AFDC), 48 vodíkových čerpacích staníc je otvorených pre verejnosť v Spojených štátoch; 47 z týchto čerpacích staníc je v Kalifornii. Ak ste v Kanade, existuje len sedem verejne prístupných vodíkových čerpacích staníc (podľa GLP Autogas).

Je tu aj otázka energetickej účinnosti vodíka; na využitie čistého plynného vodíka z metánu alebo vody je potrebných veľa zdrojov, ktoré zvyčajne zahŕňajú spaľovanie fosílnych palív.

Čo však robiť, ak na získavanie vodíka bez fosílnych palív použijete elektrickú energiu zo slnka? Áno, dá sa to, ale podľa a výskum uskutočnený The Conversation, bolo by energeticky efektívnejšie, ak by ste batérie elektromobilov nabíjali priamo, namiesto toho, aby ste na výrobu vodíkového plynu používali elektrickú energiu len na opätovnú výrobu elektriny prostredníctvom palivových článkov.

Za vodíkový plyn, ktorý je dostupný na čerpacích staniciach, by ste zaň zaplatili viac ako za benzín alebo elektrinu; pokiaľ nedôjde k celosvetovému nedostatku paliva, ktorý by spôsobil prudký nárast cien benzínu. V skutočnosti vodík obsahuje viac energie na jednotku objemu ako benzín; to znamená, že budete pravdepodobne častejšie navštevovať čerpaciu stanicu vodíka.

V neposlednom rade je plynný vodík vysoko prchavý a horľavý, čo sťažuje skladovanie. Z tohto dôvodu musia byť vodíkové nádrže pred schválením odolné a nárazovo testované v extrémnych podmienkach. Vodíkové elektrárne sa tiež zvyčajne stavajú v blízkosti čerpacích staníc, pretože preprava na veľké vzdialenosti predstavuje bezpečnostné riziká.

Ktoré vodíkové autá sú dostupné pre spotrebiteľov?

Podľa Motor1, sa od roku 2011 celosvetovo predalo len 41 700 vodíkových áut. Jedinými vodíkovými autami, ktoré sa v súčasnosti vyrábajú, sú Hyundai Nexo a Toyota Mirai. Medzi ďalšie pozoruhodné vodíkové vozidlá, ktoré boli vyrobené, ale prestali sa vyrábať, patria Honda Clarity a Hyundai Tucson FCEV.

Hyundai Nexo je elektrické SUV s palivovými článkami, ktoré poháňa vodík; má dosah od 354 míľ do 380 míľ. Jeho počiatočná cena v Severnej Amerike je približne 59 000 USD za výbavu Blue a približne 62 000 USD za výbavu Limited.

Podobne ako Hyundai Nexo, Toyota Mirai je sedan strednej triedy s vodíkovými palivovými článkami. Na plnú nádrž má Toyota Mirai odhadovaný dojazd od 357 míľ (obmedzená výbava) do 402 míľ (výbava XLE). Jeho počiatočná cena v Severnej Amerike je 49 500 dolárov za výbavu XLE a 66 000 dolárov za výbavu Limited.

Hyundai Nexo aj Toyota Mirai majú nárok na federálny daňový stimul vo výške 7 500 USD v Spojených štátoch; ak si kúpite vodíkové auto v Kalifornii, získate dodatočnú daňovú úľavu vo výške 4 500 dolárov.

Za zmienku tiež stojí, že Toyota Mirai aj Hyundai Nexo prichádzajú s možnosťou financovania s nulovým úrokom a bezplatným dopĺňaním paliva na akejkoľvek vodíkovej stanici až do výšky 15 000 USD. Lepšie to už nebude! Prípadne môžete zvážiť možnosti batériového elektrického vozidla s nulovými emisiami.

Mohlo by vaše ďalšie auto jazdiť na vodík?

Pravdupovediac, máme pred sebou ešte dlhú cestu, kým sa vodíkové autá stanú bežným javom na cestách. Samozrejme, kým sa všade nezačnú objavovať vodíkové čerpacie stanice a využívanie vodíka sa nestane ekonomicky životaschopným, väčšina ľudí bude voči vodíkovým autám skeptická.

Ak však chcete, môžete si už teraz kúpiť vodíkové auto. Problém je v tom, že nájdenie vodíkovej čerpacej stanice môže byť náročná výzva.

4 veci, ktoré je potrebné zvážiť pred prechodom na elektrické vozidlo

Prečítajte si ďalej

O autorovi