Hva er en hydrogenbil og hvordan fungerer en FCEV?

Det er ikke en hemmelighet at verden retter seg mot nullutslippskjøretøyer i nær fremtid. Selv om elektriske biler har vunnet popularitet det siste tiåret som et alternativ til bensinbiler, har hydrogenbiler slitt med å ta igjen. Imidlertid er hydrogenbiler fortsatt et plausibelt alternativ, akkurat som elektriske kjøretøy, for å erstatte bensinbiler.

Nysgjerrig på vitenskapen bak hydrogenbiler? Fortsett å lese.

Hvordan fungerer en hydrogenbil?

Når det kommer til hydrogenbiler kan du enten ha to forskjellige kraftkilder; en hydrogen forbrenningsmotor eller hydrogen brenselceller. Hydrogenforbrenningsmotoren er designet på samme måte som en bensinmotor, bortsett fra at den brenner hydrogen i stedet for bensin.

På den annen side brukes en hydrogen brenselcelle til å konvertere kjemisk energi til elektrisitet for å drive motoren din. For at dette skal skje, frigjøres hydrogengass fra tanken til brenselcellen hvor den blandes med oksygen for å skape en kjemisk reaksjon som får elektroner til å generere elektrisitet.

Teknisk sett kan en hydrogenbil være et elektrisk kjøretøy, men i stedet for å kjøre på batterier, er de designet med brenselcellekraftverk som genererer sin egen elektrisitet; det er derfor de kalles brenselcelle elektriske kjøretøyer eller FCEV. På samme måte har du muligheten til å velge et kjøretøy med forbrenning av hydrogen; ellers kjent som en HICEV. Lære mer om hvordan elektriske kjøretøy fungerer hvis du ikke er kjent.

Hva er fordelene med biler med hydrogendrivstoff?

Hydrogenbiler som er avhengige av brenselceller eller intern forbrenning produserer vanndamp som et eksosprodukt uten spor av karbondioksid. Hydrogenbiler er med andre ord miljøvennlige akkurat som elbiler.

Utover det trenger ikke en hydrogenbil å lades som et batteri-elektrisk kjøretøy; du kan fylle drivstoff på mindre enn fem minutter. Faktisk kan de fleste hydrogenbiler enkelt tilbakelegge en distanse på opptil 300 mil på full tank.

Siden hydrogenbiler med brenselceller genererer sin egen strøm mens de kjører, trenger de ikke store batterier. I de fleste tilfeller er et lite batteri på 30 kW mer enn nok til å lagre strøm. For ikke å nevne, de fleste hydrogenkjøretøyer med brenselceller har en levetid på 5 000 til 10 000 timer; dette tilsvarer 150 000 til 300 000 miles.

Selvfølgelig, hvis du kjører et brenselcelle-elektrisk kjøretøy, vil motoren være stille som en mus.

Hvorfor er hydrogenbiler ennå ikke mainstream?

I følge TWI Global, Hydrogenbiler er dyrere å produsere enn elektriske batterier. På grunn av det er de fleste bilprodusenter ikke villige til å ta sjansen og produsere hydrogenbiler i massiv skala.

Selv om du har råd til en hydrogenbil, hvor vil du fylle den? Det er rett og slett ikke nok infrastruktur til å støtte hydrogenkjøretøy for øyeblikket. Som pr Alternative Fuels Data Center (AFDC), 48 hydrogenstasjoner er åpne for publikum i USA; 47 av disse bensinstasjonene er i California. Hvis du er i Canada, er det bare syv offentlig tilgjengelige drivstoffstasjoner for hydrogen (ifølge GLP Autogas).

Det er også spørsmålet om energieffektiviteten til hydrogen; det krever mye ressurser som vanligvis innebærer forbrenning av fossilt brensel for å utnytte ren hydrogengass fra metan eller vann.

Men hva om du bruker solbasert elektrisitet til å høste hydrogen uten fossilt brensel? Ja, det kan gjøres, men ifølge a forskning utført av The Conversation, ville det være mer energieffektivt hvis du lader elektriske batterier direkte i stedet for å bruke elektrisitet til å produsere hydrogengass bare for å generere elektrisitet igjen gjennom brenselceller.

For hydrogengassen som er tilgjengelig på bensinstasjoner, vil du betale mer for den enn bensin eller elektrisitet; med mindre det er en global drivstoffmangel som har fått prisen på bensin til å skyte i været. Faktisk inneholder hydrogen mer energi per volumenhet enn bensin; dette betyr at du sannsynligvis vil besøke en drivstoffstasjon for hydrogen oftere.

Sist men ikke minst er hydrogengass svært flyktig og brannfarlig som gjør den vanskelig å lagre. Av den grunn må hydrogengasstanker være tøffe og kollisjonsteste under ekstreme forhold før godkjenning. Hydrogenkraftverk bygges også i nærheten av drivstoffsentraler siden langdistansetransport utgjør sikkerhetsrisikoer.

Hvilke hydrogenbiler er tilgjengelige for forbrukere?

I følge Motor1, har bare 41 700 hydrogenbiler blitt solgt på verdensbasis siden 2011. De eneste hydrogenbilene som for tiden er i produksjon er Hyundai Nexo og Toyota Mirai. Andre bemerkelsesverdige hydrogenkjøretøyer som ble produsert, men avviklet inkluderer Honda Clarity og Hyundai Tucson FCEV.

Hyundai Nexo er et brenselcelle elektrisk SUV-kjøretøy som kjører på hydrogen; den har en rekkevidde på mellom 354 miles til 380 miles. Startprisen i Nord-Amerika er omtrent $59 000 for den blå trimmen og omtrent $62 000 for den begrensede trimmen.

I likhet med Hyundai Nexo, Toyota Mirai er en hydrogen brenselcelle mellomstor sedanbil. På en full tank har Toyota Mirai en estimert rekkevidde på mellom 357 miles (begrenset trim) til 402 miles (XLE trim). Startprisen i Nord-Amerika er $49.500 for XLE-trim og $66.000 for begrenset trim.

Både Hyundai Nexo og Toyota Mirai er kvalifisert for det føderale skatteincentivet på $7500 i USA; hvis du kjøper en hydrogenbil i California, får du en ekstra skatterabatt på $4500.

Det er også verdt å nevne at både Toyota Mirai og Hyundai Nexo kommer med et nullrentefinansieringsalternativ og gratis drivstoffpåfylling på en hvilken som helst hydrogenstasjon på opptil $15 000. Det blir ikke bedre enn dette! Alternativt kan du vurdere alternativer for batteri-elektriske kjøretøy med null utslipp.

Kan din neste bil kjøre på hydrogen?

Når sant skal sies, har vi en lang vei å gå før hydrogenbiler blir et vanlig syn på veien. Selvsagt, inntil hydrogenstasjoner begynner å dukke opp overalt og utnyttelse av hydrogen blir økonomisk lønnsomt, vil de fleste være skeptiske til hydrogenbiler.

Du kan imidlertid fortsatt kjøpe en hydrogenbil akkurat nå hvis du vil. Problemet er at det kan være en vanskelig utfordring å finne en drivstoffstasjon for hydrogen.

4 ting du bør vurdere før du bytter til et elektrisk kjøretøy

Les Neste

Om forfatteren