เป็นเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในอนาคตของคุณหรือไม่?

มีผู้แข่งขันคนใหม่ในเวทีรถยนต์ไฟฟ้าซึ่งเป็นผู้เล่นรายใหญ่บางรายซึ่งรวมถึงโตโยต้าและฮอนด้ากำลังพนันกันอยู่ เป็นยานพาหนะไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงหรือ FCEV

FCEV ใช้ไฮโดรเจนออกซิเจนและเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตกระแสไฟฟ้าบนเรือช่วยขจัดก้อนแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ที่มีราคาแพงและมีราคาแพงซึ่งพึ่งพาแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า

ถังเชื้อเพลิงเซลล์เชื้อเพลิงสามารถเต็มไปด้วยก๊าซไฮโดรเจนบีบอัดภายในเวลาไม่กี่นาทีเหมือนกับการทำแก๊สแบบธรรมดา นั่นเร็วกว่าเวลาที่แบตเตอรี่ไฟฟ้าอาจใช้ผูกกับสายชาร์จไฟและกับ FCEVs สามารถเดินทางได้ 250 ไมล์หรือมากกว่าระหว่างเติม -ups พวกเขาอาจ sidestep ช่วงความวิตกกังวลที่ได้ชุบความกระตือรือร้นของผู้บริโภคสำหรับไฟฟ้า

แต่สำหรับปัจจุบันมีเพียง 2 รุ่นเท่านั้นที่จำหน่ายในตลาดค้าปลีกโดยมีกำหนดวางจำหน่ายในช่วงปลายปีพ. ศ. 2560 และมีการจำหน่ายเฉพาะในพื้นที่ Los Angeles และ San Francisco / Silicon Valley ของรัฐแคลิฟอร์เนียเท่านั้น จำนวนสถานีเติมไฮโดรเจนที่ขาดแคลนของประเทศ

รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงไม่ได้ราคาถูก โมเดลต้นแบบรายงานว่าผู้ผลิตต้องเสียค่าใช้จ่าย 1 ล้านดอลลาร์ ค่าใช้จ่ายลดลงอย่างมากนับ แต่นั้นเป็นต้นมา แต่สำหรับตอนนี้ FCEVs จำกัด เฉพาะผู้ซื้อที่มีรายได้สูงเท่านั้น

อย่างไรก็ตามเกือบทุก บริษัท ใหญ่ ๆ กำลังพัฒนาเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงโดยมีโมเดลเกือบหนึ่งโหลที่คาดว่าจะเปิดตัวทั่วโลกภายในปี 2563

อาจมีหนึ่งในอนาคตของคุณดังนั้นลองมาดูสิ่งที่ออกมีและที่ pluses และ minuses ของเซลล์เชื้อเพลิงรถ

ยานพาหนะ

Hyundai Tucson FCEV เป็นผู้ให้บริการรถเช่ารายแรกในประเทศไทยซึ่งมีรถ 125 คันอยู่ในสหรัฐฯนับตั้งแต่เปิดตัวช่วงกลางปี ​​2014 สัญญาเช่ารถเอสยูวีขนาดกะทัดรัดราคา 499 เหรียญต่อเดือนเป็นเวลา 3 ปีซึ่งรวมถึงเชื้อเพลิงฟรีค่าบำรุงรักษาและประกันฟรี ลูกค้า Hyundai Tucson FCEV อาจมีคุณสมบัติได้รับเงิน 5,000 เหรียญจากโครงการเคลียร์อู่รถสะอาดของมลรัฐแคลิฟอร์เนีย

รถเก๋ง Mirai FCEV ของโตโยต้าเปิดตัวเมื่อต้นปีนี้ โตโยต้าเช่า Mirai ราคา 499 เหรียญต่อเดือนเป็นเวลาสามปีโดยมีเชื้อเพลิงและการบำรุงรักษาฟรี

ในขณะที่ 80% ของ 270 Mirais ส่งไปยังตัวแทนจำหน่ายจนถึงขณะนี้ได้รับการเช่าคุณยังสามารถซื้อได้ ราคาของโตโยต้าอยู่ที่ 57,500 เหรียญก่อนที่จะมีแรงจูงใจที่เป็นไปได้ $ 20,500

เจ้าหน้าที่ของ Toyota กล่าวว่าเนื่องจากระบบเซลล์เชื้อเพลิงสามารถปรับขนาดได้ง่ายกว่าระบบไฟฟ้าแบบใช้แบตเตอรี่พวกเขาคาดว่าจะใช้เทคโนโลยีนี้ในรูปแบบอื่น ๆ ในอนาคตรวมถึงยานพาหนะที่มีขนาดใหญ่กว่าที่ปัจจุบันสามารถออกแบบด้วยเทคโนโลยีแบตเตอรี่ไฟฟ้าได้

ต่อไป

รถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงรายถัดไปที่จะเข้าสู่ตลาดจะเป็นเซลล์เชื้อเพลิงความชัดเจนของฮอนด้าซีดานขนาดกลางที่กำหนดไว้สำหรับปลายปี 2016 บริษัท ได้กล่าวว่าจะกำหนดเป้าหมายค่าเช่ารายเดือนเพียงภายใต้ $ 500 ขึ้นอยู่กับราคาสติกเกอร์ที่คาดการณ์ไว้ประมาณ $ 60,000 ก่อนสิ่งจูงใจ ฮอนด้ายังไม่ได้บอกว่าจะขายรถยนต์หรือไม่ (แบตเตอรี่ไฟฟ้าและปลั๊กอินไฮบริดรุ่น Clarity จะมาในภายหลัง)

ฟอร์ด, นิสสันและเดมเลอร์ - ซึ่งทำให้รถยนต์เมอร์เซเดส - เบนซ์ - กำลังร่วมพัฒนาเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง BMW กำลังทำงานร่วมกับโตโยต้าด้วยตัวเอง FCEV และเจนเนอรัลมอเตอร์สได้ร่วมมือกับฮอนด้า โฟล์คสวาเก้นออดี้และผู้ผลิตรถยนต์ชาวจีนหลายคนเชื่อกันว่ากำลังพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง ยานพาหนะจากผู้ผลิตรถยนต์เหล่านี้คาดว่าภายในปี 2563

สถานีเติมเชื้อเพลิง

เมื่อกลางปี ​​2016 มีสถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเพียง 23 แห่งในสหรัฐฯ 20 แห่งในแคลิฟอร์เนีย นั่นเป็นเหตุผลที่ฮุนได, โตโยต้าและฮอนด้า จำกัด การขายให้กับรัฐนั้นในขณะนี้ มีสถานีไฮโดรเจนประมาณ 12 แห่งที่กำหนดไว้สำหรับภาคตะวันออกเฉียงเหนือจากบอสตันไปยังนิวยอร์กโดยมีกำหนดการเปิดให้บริการเป็นครั้งแรกในปีพ. ศ. 2560

แผนไฮโดรเจนไฮโดรเจนของแคลิฟอร์เนียเรียกร้องให้มีการเปิดสถานีไฮโดรเจนอย่างน้อย 60 แห่งในปีพ. ศ. 2563 โดยมีกำหนดการใช้ 50 สถานีในช่วงปลายปี พ.ศ. 2560 สถานีไฮโดรเจนที่เพิ่งเปิดใหม่เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้อนุญาตให้มียานพาหนะเซลล์เชื้อเพลิง การเดินทางระหว่างสองพื้นที่

เทคโนโลยี

ยานพาหนะเซลล์เชื้อเพลิงอาจฟังดูแปลกตา แต่เทคโนโลยีพื้นฐานมีอายุมากกว่า 175 ปี นาซาได้ใช้เซลล์เชื้อเพลิงสร้างกระแสไฟฟ้าบนยานอวกาศเป็นเวลาเกือบครึ่งศตวรรษแล้วและเป็นรถเซลล์เชื้อเพลิงคันแรกที่ได้รับการแนะนำในปี 1959

เซลล์เชื้อเพลิงที่พวกเขาได้รับชื่อของพวกเขาคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความร้อนที่ผ่านไฮโดรเจนแรงดันผ่านตัวเร่งปฏิกิริยาเช่นทองคำขาวและสกัดอิเล็กตรอนของไฮโดรเจนเพื่อให้พลังงานสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าของรถยนต์ ระบบจะรวมโมเลกุลของไฮโดรเจนกับออกซิเจนจากอากาศเพื่อทำให้เย็นตัวลงและปล่อย "ไอเสีย" ออกเป็นไอน้ำ

ไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนที่เป็นไปได้นี้ไม่ได้เป็นเชื้อเพลิง มันเป็นเพียงแค่พกพาอิเล็กตรอนที่เป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนยานพาหนะ สำหรับการใช้งานในยานยนต์จะถูกบีบอัดเป็น 10,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้วและวัดด้วยน้ำหนัก กิโลกรัม (2.2 ปอนด์) ของไฮโดรเจนบีบอัดนี้มีปริมาณพลังงานเท่ากันกับแกลลอนน้ำมันเบนซิน

เนื่องจากระบบพลังงานเชื้อเพลิงแบบเซลล์เชื้อเพลิงจึงประหยัดพลังงาน Toyota Mirai สามารถเดินทางได้มากกว่า 300 ไมล์ระหว่างการเติมเชื้อเพลิงระบบเชื้อเพลิง 5 กิโลกรัม Hyundai Tucson หนักกว่า 265 ไมล์กับไฮโดรเจน 5.5 กิโลกรัมและช่วงฮอนด้า Clarity ที่กำลังจะมาถึงได้รับ "มากกว่า 300 ไมล์" กับถังเชื้อเพลิงขนาดประมาณเท่าของโตโยต้า

เนื่องจากการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงรถยนต์จึงเป็นเรื่องใหม่จึงยากที่จะเปรียบเทียบกับค่าใช้จ่ายของน้ำมันเบนซิน โตโยต้าคิดค่าใช้จ่ายในปัจจุบันที่ 14 เหรียญต่อกิโลกรัม Mirai สามารถเดินทางได้มากกว่า 300 ไมล์บนน้ำหนัก 5 กิโลกรัม การใช้ไฮโดรเจนในรถยนต์ส่วนใหญ่จะลดราคาลงเช่นเดียวกับเชื้อเพลิงใด ๆ

ในขณะที่ไฮโดรเจนเป็นสารไวไฟสูงการทดสอบโดยผู้ผลิตถังไฮโดรเจนและนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยไมอามี (ฟลอริด้า) ได้แสดงให้เห็นว่าในกรณีที่เกิดการชนถังไฮโดรเจนก๊าซจะหลบหนีขึ้นซึ่งหมายความว่าเปลวไฟใด ๆ ยานพาหนะ. ในขณะที่ควันเบนซินมีน้ำหนักมากกว่าอากาศและจะพูลรอบตัวรถด้วยความเข้มข้นที่สามารถระเบิดได้ เนื่องจากไฮโดรเจนมีน้ำหนักเบากว่าอากาศถึง 14 เท่าจะแพร่กระจายออกไปอย่างรวดเร็วเว้นแต่ว่าจะอยู่ในพื้นที่ จำกัด เช่นโรงรถ

ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม

บางคนอ้างว่าในขณะที่รถยนต์ไม่มีการปล่อยมลพิษท่อไอเสียไม่มีประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมเพราะ FCEVs ก๊าซเรือนกระจกที่สร้างขึ้นโดยการผลิตไฮโดรเจนซึ่งเป็นพลังงานอย่างมาก

อย่างไรก็ตามการศึกษาของรัฐบาลส่วนใหญ่แสดงให้เห็นว่าในระดับโลกยานยนต์เซลล์เชื้อเพลิงมีประสิทธิภาพและเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่ารถยนต์เบนซินและดีเซลในการเปรียบเทียบผลกระทบของการผลิตและการใช้เชื้อเพลิงอย่างเต็มรูปแบบ

นอกจากจะผลิตไฮโดรเจนโดยใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนแล้วเซลล์เชื้อเพลิงชนิดใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงมีประสิทธิภาพน้อยกว่ายานพาหนะที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ ผู้เสนอเชื่อว่าช่วงที่ดีขึ้นทำให้พวกเขาเป็นมิตรกับผู้บริโภคมากขึ้น

โตโยต้า Mirai ที่สถานีเชื้อเพลิงไฮโดรเจน: ภาพผ่านทางโตโยต้า

John O'Dell เป็นนักเขียนในแวดวงยานยนต์มานานแล้วซึ่งเป็นผู้จัดหารถยนต์ทดแทนเชื้อเพลิงสำหรับ Los Angeles Times และ Edmunds.com ตอนนี้เขาเป็นเจ้าของเว็บไซต์ The Green Car Guy อีเมล: [email protected]