Là một chiếc xe di động nhiên liệu hydro trong tương lai của bạn?

Có một thí sinh mới trong đấu trường xe điện, một trong đó một số người chơi lớn, bao gồm Toyota và Honda, đang đặt cược lớn. Đó là xe điện chạy bằng pin nhiên liệu, hoặc FCEV.

FCEV sử dụng hydro, oxy và chất xúc tác để tạo ra điện trên tàu, loại bỏ các gói pin nặng, cồng kềnh và đắt tiền mà trên đó các loại xe chạy bằng pin chạy bằng điện.

Thùng nhiên liệu của một chiếc xe pin nhiên liệu có thể được đổ đầy khí hydro nén trong vài phút, giống như việc đốt một chiếc xe thông thường. Đó là nhanh hơn nhiều so với giờ chạy bằng pin điện có thể dành tethered một dây sạc điện, và với FCEVs việc có thể đi du lịch 250 hoặc nhiều dặm giữa fill-up, họ có thể để bên ngoài lo lắng phạm vi đó đã làm nản lòng nhiệt tình của người tiêu dùng cho điện.

Nhưng cho đến nay chỉ có hai mô hình trong thị trường bán lẻ, với một thứ ba dự kiến ​​ra mắt gần cuối năm 2016. Và doanh số bán hàng được giới hạn ở các khu vực Los Angeles và San Francisco / Silicon Valley của California, nơi có gần như tất cả số ít các trạm làm đầy hydro của quốc gia.

Xe pin nhiên liệu không hề rẻ. Các mẫu thử nghiệm đã được báo cáo với chi phí cho các nhà sản xuất là 1 triệu đô la. Chi phí đã giảm đáng kể kể từ đó, nhưng hiện nay FCEV bị giới hạn ở những người mua sắm có thu nhập cao.

Tuy nhiên, hầu như tất cả các nhà sản xuất ô tô lớn đều đang phát triển công nghệ pin nhiên liệu, với gần chục mẫu xe dự kiến ​​sẽ được tung ra toàn cầu vào năm 2020.

Có thể có một cái trong tương lai của bạn, vì vậy, hãy xem những gì đang diễn ra ở đó và tại các điểm cộng và minuses của một chiếc xe pin nhiên liệu.

Xe cộ

Hyundai Tucson FCEV chỉ cho thuê đầu tiên ra thị trường, với 125 chiếc trên đường ở Mỹ kể từ khi ra mắt vào giữa năm 2014. Chiếc SUV nhỏ gọn này cho thuê 499 đô la một tháng trong ba năm, bao gồm nhiên liệu miễn phí, bảo trì miễn phí và bảo hiểm. Khách hàng của Hyundai Tucson FCEV cũng có thể đủ điều kiện nhận $ 5,000 từ Dự Án Giảm Giá Xe Sạch California.

Mẫu sedan nhỏ Mirai FCEV của Toyota đã được ra mắt vào đầu năm nay. Toyota cho thuê Mirai với giá 499 đô la một tháng trong ba năm, với nhiên liệu miễn phí và bảo trì.

Trong khi 80% trong số 270 chiếc Mirais được gửi đến các đại lý cho đến nay đã được cho thuê, bạn cũng có thể mua một chiếc. Toyota giá nó ở mức $ 57,500 trước $ 20,500 trong các ưu đãi tiềm năng.

Các quan chức Toyota đã nói rằng vì hệ thống pin nhiên liệu dễ dàng mở rộng hơn so với các hệ thống pin điện, họ hy vọng sẽ sử dụng công nghệ này trong các mô hình khác trong tương lai, bao gồm các loại xe lớn hơn hiện nay có thể được thiết kế bằng công nghệ pin.

Tiếp theo

Chiếc xe điện nhiên liệu tiếp theo tung ra thị trường sẽ là Honda's Clarity Fuel Cell, một chiếc sedan hạng trung dự kiến ​​sẽ ra mắt vào cuối năm 2016. Công ty cho biết họ sẽ nhắm mục tiêu chi phí thuê hàng tháng dưới 500 đô la, dựa trên mức giá dự kiến ​​khoảng 60.000 đô la trước ưu đãi. Honda đã không nói liệu nó sẽ bán những chiếc xe cũng như (phiên bản hybrid của pin và plug-in của Clarity sẽ đến sau).

Ford, Nissan và Daimler - hãng sản xuất xe Mercedes-Benz - đang cùng phát triển công nghệ pin nhiên liệu. BMW đang hợp tác với Toyota trên FCEV của riêng mình, và General Motors đã hợp tác với Honda. Volkswagen, Audi và một số nhà sản xuất ô tô Trung Quốc cũng được cho là đang phát triển dòng xe chạy bằng pin nhiên liệu. Các xe từ những nhà sản xuất ô tô này dự kiến ​​đến năm 2020.

Trạm nhiên liệu

Vào giữa năm 2016, chỉ có 23 trạm cung cấp nhiên liệu hydro có sẵn ở Hoa Kỳ, 20 trong số đó ở California. Đó là lý do tại sao Hyundai, Toyota và Honda hạn chế bán hàng cho tiểu bang đó ngay bây giờ. Một tá trạm hyđrô được dự kiến ​​cho vùng Đông Bắc, từ Boston đến New York, với bốn trạm đầu tiên dự kiến ​​mở cửa vào năm 2017.

Kế hoạch "đường cao tốc hydro" của California kêu gọi ít nhất 60 trạm hydro sẽ được mở tại bang vào năm 2020, với 50 trạm xăng được lên kế hoạch vào cuối năm 2017. Một trạm hydro gần đây đã mở giữa Los Angeles và San Francisco hiện cho phép các loại pin nhiên liệu đi du lịch giữa hai khu vực.

Công nghệ

Các loại pin nhiên liệu có thể có âm thanh tương lai, nhưng công nghệ cơ bản của chúng là hơn 175 năm. NASA đã sử dụng các tế bào nhiên liệu để sản xuất điện trên tàu vũ trụ trong gần nửa thế kỷ nay, và chiếc xe pin nhiên liệu hiện đại đầu tiên - máy kéo nông nghiệp - được giới thiệu vào năm 1959.

Các tế bào nhiên liệu mà từ đó họ nhận được tên của họ là một máy phát điện hóa nhiệt vượt qua áp lực hydro thông qua một chất xúc tác như bạch kim và chiết xuất các electron của hydro để cung cấp năng lượng cho động cơ điện của xe. Hệ thống sau đó kết hợp các phân tử hydro với oxy từ không khí để làm nguội chúng và trục xuất "khí thải" như một dòng hơi nước.

Hydrogen

Khí hydro tạo ra điều này có thể không phải là nhiên liệu. Nó chỉ mang các electron là nguyên liệu thô cho điện năng cho xe. Đối với sử dụng ô tô, nó được nén đến 10.000 pound cho mỗi inch vuông và được đo theo trọng lượng. Một kilôgam (2,2 pound) của hydro nén này mang cùng một lượng năng lượng như một gallon xăng.

Bởi vì hệ thống điện pin nhiên liệu tương đối tiết kiệm năng lượng, một Toyota Mirai có thể di chuyển hơn 300 dặm giữa nạp của hệ thống nhiên liệu 5 kg của nó. Các nặng Hyundai Tucson mang lại 265 dặm trên 5,5 kg hydro, và phạm vi của Honda Clarity sắp tới đã được đưa ra là “hơn 300 dặm” với một bồn chứa nhiên liệu có kích thước tương tự như của Toyota.

Bởi vì việc sử dụng hydro làm nhiên liệu ô tô rất mới, thật khó để so sánh nó với chi phí xăng. Toyota con số chi phí hiện tại của nó tại $ 14 cho mỗi kg. Các Mirai có thể di chuyển hơn 300 dặm trên 5 kg của nó. Sử dụng hydro nhiều hơn trong xe hơi sẽ làm giảm giá, như với bất kỳ nhiên liệu nào.

Trong khi hydro rất dễ cháy, các nhà nghiên cứu tại Đại học Miami (Florida) đã chỉ ra rằng trong các vụ tai nạn xâm nhập vào các bể hydro, khí thoát ra ngoài, có nghĩa là bất kỳ ngọn lửa nào sẽ được hướng lên và tránh xa chiếc xe. Mặt khác, khói xăng nặng hơn không khí và sẽ bơi xung quanh xe với nồng độ có thể gây nổ. Vì hydro nhẹ hơn 14 lần so với không khí, nó phân tán nhanh chóng trừ khi nó ở trong một khu vực hạn chế, chẳng hạn như nhà để xe.

Tác động môi trường

Một số nhà bào chế xe pin nhiên liệu cho rằng trong khi các phương tiện không có phát thải ống khói, thì không có lợi ích môi trường đối với FCEV vì khí nhà kính được tạo ra bởi sản xuất hydro, rất tốn năng lượng.

Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu của chính phủ cho thấy, trên cơ sở toàn cầu, các loại xe chạy bằng pin nhiên liệu hiệu quả hơn và ít gây hại môi trường hơn so với xăng và dầu diesel trong một so sánh đầy đủ về tác động của việc sản xuất và sử dụng nhiên liệu.

Trừ khi hydro của chúng được sản xuất bằng cách sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, các loại pin nhiên liệu ít tiết kiệm năng lượng hơn các loại xe chạy bằng pin. Tuy nhiên, những người ủng hộ cho rằng phạm vi lớn hơn của họ làm cho họ thân thiện với người tiêu dùng hơn.

Toyota Mirai tại trạm nạp nhiên liệu hydro: hình ảnh thông qua Toyota.

John O'Dell là một nhà văn ô tô lâu năm, người đã bao phủ những chiếc xe nhiên liệu thay thế cho Los Angeles Times và Edmunds.com. Bây giờ anh ta điều hành trang web The Green Car Guy. Email: [email protected].