Различные типы водородных автомобилей: у какого из них больше всего будущего?

Мы слышим все больше и больше о водородный автомобиль как альтернатива будущего. Неудивительно, как обстоят дела. Причина такого интереса к водороду заключается в том, что это самый распространенный химический элемент: в сочетании с другими элементами он присутствует почти в 75% всей материи, из которой состоит Вселенная. Кроме того, его относительно легко производить экологически устойчивым образом. Например, из воды, отделяя составляющие ее молекулы водорода и кислорода, используя возобновляемую энергию (ветровую или солнечную) посредством процесса обратного электролиза. Но это уже другая история, мы должны остаться в том, что Мы имеем дело с обильным и экологически чистым топливом.

Теперь ключ: Как мы используем водород в качестве топлива в автомобиле? Они в основном существуют два типа водородных автомобилей, с очень разными технологиями и принципом работы:

• те, кто использует водородный топливный элемент, которые работают как электромобиль
• транспортные средства с водородный двигатель внутреннего сгорания, Делают это аналогично автомобилю с дизельным или бензиновым двигателем.

Общим для этих двух типов транспортных средств является то, что Они работают, используя водород в качестве топлива.И что Они делают это с нулевым уровнем выбросов в выхлопную трубу.. Основное отличие, как мы увидим, заключается в том, как водород используется для преобразования содержащейся в нем энергии в движение.

Водородные автомобили с топливным элементом (водород)

Автомобиль с водородный топливный элемент Это по-прежнему электромобиль, поскольку колеса приводит в движение электродвигатель. Вот как работают два автомобиля на водородных топливных элементах, которые в настоящее время можно приобрести на нашем рынке: Тойота Мирай y el Хендай Нексо. Некоторые фургоны с этой технологией также недавно поступили в продажу, например, Citroën ë-Jumpy Hydrogen.

В этом типе транспортных средств Топливный элемент отвечает за выработку электроэнергии путем объединения водорода с кислородом воздуха. Водород — это топливо, которое мы храним в баках автомобиля при заправке. Эта химическая реакция производит электричество и воду., единственный элемент, который выходит из выхлопной трубы. Электричество, вырабатываемое топливным элементом, используется для питания электродвигателя, приводящего в движение транспортное средство, а также для подзарядки установленного на борту аккумулятора, который также может получать заряд – как в электромобиле – через система рекуперации энергии во время замедления или торможения. Кроме того, существует дополнительная возможность подзарядки аккумулятора, подключив автомобиль к зарядной точке.

Основное различие между автомобилем на водородных топливных элементах и ​​электрическим заключается в том, что первый может использовать батарею гораздо меньшего размера, поскольку они генерируют большую часть электроэнергии, необходимой для питания автомобиля на борту.

Водородные автомобили с двигателем внутреннего сгорания (водород)

Как я уже упоминал ранее, автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, работающим на водороде, также является водородным автомобилем, даже если у него нет топливного элемента. Именно поэтому называть автомобили на топливных элементах «водородным автомобилем» не совсем корректно, ведь если бы это не было указано, это могло бы привести к путанице.

В отличие от автомобиля на водородных топливных элементах, Автомобиль с водородным двигателем внутреннего сгорания работает как автомобиль с тепловым двигателем, только сгорает непосредственно водород.. Результатом сгорания водорода, как и в случае химической реакции, происходящей в топливном элементе, является вода и минимальные выбросы CO2 или NOx по сравнению с двигателем, работающим на ископаемом топливе. Энергия, выделяющаяся в процессе сгорания водорода, преобразует линейное движение поршней во вращательное движение коленчатого вала, как в любом автомобиле с тепловым двигателем, будь то бензиновый или дизельный.

Более двух десятилетий назад, когда водородные топливные элементы еще не развились и помимо своей малой мощности занимали много места в автомобиле, компания BMW уже продемонстрировала возможности использования водорода в автомобиле с двигателем внутреннего сгорания в 7-цилиндровом двигателе. Ряд. . Hyundai y Renault Они также входят в число брендов, проявивших интерес к этому решению. И Toyota, не идя дальше, рассматривает обе возможности, как он продемонстрировал на примере Тойота Ярис ГР H2, un прототип с двигателем Yaris GR, модифицированным для работы непосредственно на водороде. Японский бренд также экспериментирует с Corolla Cross, способным работать на сжиженном водороде, стремясь облегчить его хранение на борту по сравнению с резервуарами высокого давления, необходимыми для газообразного водорода.

Что принесет нам будущее?

Учитывая темпы развития электромобилей, с аккумуляторами все большей емкости и более коротким временем подзарядки, нет сомнений в том, что они станут доминирующим видом транспорта; Единственное, чего не хватает, так это того, чтобы инфраструктура зарядки также развивалась с той же скоростью, чего, к сожалению, не происходит, по крайней мере, на данный момент.

Но также очевидно, что технология аккумуляторных автомобилей не будет единственной. Водородная энергетика позиционируется как альтернатива снижению выбросов углекислого газа при транспортировке на дальние расстояния.как товаров, так и людей; Кроме того, он по-прежнему имеет преимущество быстрого пополнения. Конечно, ключевым моментом здесь также является последовательное развитие подходящей инфраструктуры для заправки водородом.

Однако для частного транспорта или даже для легких коммерческих автомобилей (мы также видели это в автобусах) открывается новый путь, о котором многие тоже начинают задумываться: использование небольшой топливный элемент как расширитель запаса хода«Вместо небольшого двигателя внутреннего сгорания, как это было сделано в Opel Ampera или в Расширитель диапазона BMW i3. В Рено Сценик ВидениеНе вдаваясь в подробности, у вас есть отличный пример того, как объединить электрическую тягу и топливный элемент для увеличения запаса хода трамвая.

Сопутствующая информация, представляющая интерес

• Является ли водород устойчивым энергетическим решением?
• BMW тестирует iX5 с водородным двигателем в Арктике
• Немецкая компания переоборудует дизельные двигатели для работы на водороде