เซลล์เชื้อเพลิงในรถยนต์นั่งมีกำไรแล้ว?

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ เทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงมีไว้สำหรับการใช้งานที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์เท่านั้น มันถูกนำไปใช้ เช่น ในการบินอวกาศ และต้นทุนมหาศาลในการผลิตพลังงาน 1 กิโลวัตต์ แทบจะไม่รวมถึงการใช้งานในปริมาณที่มากขึ้น อย่างไรก็ตาม สิ่งประดิษฐ์ที่ออกแบบโดยวิลเลียม โกรฟ ในที่สุดก็พบการใช้งานอย่างกว้างขวาง อ่านเกี่ยวกับเซลล์ไฮโดรเจนและดูว่าคุณสามารถซื้อรถยนต์ที่มีชุดพลังงานดังกล่าวได้หรือไม่!

เซลล์เชื้อเพลิงคืออะไร?

เป็นชุดของขั้วไฟฟ้าสองขั้ว (ขั้วบวกขั้วลบและขั้วลบขั้วบวก) คั่นด้วยเมมเบรนโพลิเมอร์ เซลล์ต้องผลิตกระแสไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงที่จ่ายให้กับเซลล์ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าไม่เหมือนกับเซลล์แบตเตอรี่ทั่วไปตรงที่ไม่ต้องจ่ายไฟฟ้าล่วงหน้า และเซลล์เชื้อเพลิงเองก็ไม่จำเป็นต้องชาร์จ ประเด็นคือการจัดหาเชื้อเพลิงซึ่งในอุปกรณ์ที่อยู่ระหว่างการสนทนาประกอบด้วยไฮโดรเจนและออกซิเจน

เซลล์เชื้อเพลิง -- การออกแบบระบบ

รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงต้องใช้ถังไฮโดรเจน องค์ประกอบนี้เข้าสู่อิเล็กโทรดซึ่งสร้างกระแสไฟฟ้าจากพวกเขา ระบบมักจะติดตั้งยูนิตส่วนกลางพร้อมตัวแปลง มันแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งสามารถใช้ขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้าได้ เขาคือหัวใจของรถโดยดึงพลังมาจากหน่วยปัจจุบัน

เซลล์เชื้อเพลิงและหลักการทำงาน

สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า จำเป็นต้องมีปฏิกิริยาเคมี ในการทำเช่นนี้ โมเลกุลของไฮโดรเจนและออกซิเจนจากชั้นบรรยากาศจะถูกส่งไปยังขั้วไฟฟ้า ไฮโดรเจนที่ให้กับขั้วบวกเป็นสาเหตุของการสร้างอิเล็กตรอนและโปรตอน ออกซิเจนจากบรรยากาศเข้าสู่แคโทดและทำปฏิกิริยากับอิเล็กตรอน เมมเบรนโพลิเมอร์กึ่งซึมผ่านจะส่งโปรตอนไฮโดรเจนที่เป็นบวกไปยังแคโทด พวกมันรวมตัวกับแอนไอออนออกไซด์ทำให้เกิดน้ำ ในทางกลับกัน อิเล็กตรอนที่ขั้วบวกจะผ่านวงจรไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

เซลล์เชื้อเพลิง -- การประยุกต์ใช้

นอกอุตสาหกรรมยานยนต์ เซลล์เชื้อเพลิงมีการใช้งานมากมาย สามารถใช้เป็นแหล่งไฟฟ้าในสถานที่ที่ไม่มีไฟฟ้าเข้าฟรี นอกจากนี้ เซลล์ประเภทนี้ยังทำงานได้ดีในเรือดำน้ำหรือสถานีอวกาศซึ่งไม่สามารถเข้าถึงอากาศในชั้นบรรยากาศได้ นอกจากนี้ เซลล์เชื้อเพลิงยังให้พลังงานแก่หุ่นยนต์เคลื่อนที่ เครื่องใช้ภายในบ้าน และระบบไฟฟ้าฉุกเฉิน

เซลล์เชื้อเพลิง - ข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยี

ข้อดีของเซลล์เชื้อเพลิงคืออะไร? ให้พลังงานสะอาดไม่ส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม ปฏิกิริยานี้ผลิตไฟฟ้าและน้ำ (โดยปกติจะอยู่ในรูปของไอน้ำ) นอกจากนี้ ในสถานการณ์ฉุกเฉิน เช่น ระหว่างการระเบิดหรือการเปิดถัง ไฮโดรเจนซึ่งมีมวลน้อยจะหนีออกมาในแนวดิ่งและเผาไหม้ในแนวไฟแคบๆ เซลล์เชื้อเพลิงยังโดดเด่นในด้านประสิทธิภาพเนื่องจากได้ผลในช่วง 40-60% นี่เป็นระดับที่ห้องเผาไหม้ไม่สามารถบรรลุได้ และโปรดจำไว้ว่าพารามิเตอร์เหล่านี้ยังสามารถปรับปรุงได้

ธาตุไฮโดรเจนและข้อเสีย

ตอนนี้สองสามคำเกี่ยวกับข้อบกพร่องของโซลูชันนี้ ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่มีอยู่มากที่สุดในโลก แต่มันรวมตัวกับธาตุอื่นได้ง่ายมาก ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะได้รับในรูปแบบที่บริสุทธิ์และต้องใช้กระบวนการทางเทคโนโลยีพิเศษ และอันนี้ (อย่างน้อยก็ตอนนี้) มีราคาแพงมาก เมื่อพูดถึงเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน โชคไม่ดีที่ราคาไม่เอื้ออำนวย คุณสามารถขับได้ 1 กิโลเมตรมากกว่ามอเตอร์ไฟฟ้าถึง 5-6 เท่า ปัญหาที่สองคือการขาดโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจน

รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิง - ตัวอย่าง

พูดถึงรถยนต์ ต่อไปนี้เป็นรถบางรุ่นที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงได้สำเร็จ รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงที่ได้รับความนิยมมากที่สุดรุ่นหนึ่งคือ Toyota Mirai นี่คือเครื่องจักรที่มีถังที่มีความจุมากกว่า 140 ลิตร ติดตั้งแบตเตอรี่เพิ่มเติมเพื่อเก็บพลังงานระหว่างการขับขี่แบบสบายๆ ผู้ผลิตอ้างว่าโตโยต้ารุ่นนี้สามารถเดินทางได้ 700 กิโลเมตรในปั๊มน้ำมันหนึ่งแห่ง มิไรมีกำลัง 182 แรงม้า

รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงอื่น ๆ ที่จำเป็นในการผลิตกระแสไฟฟ้า ได้แก่ :

• เลกซัส แอลเอฟ-เอฟซี;
• ความชัดเจนของฮอนด้า FCX;
• Nissan X-Trail FCV (รถเซลล์เชื้อเพลิง);
• Toyota FCHV (รถยนต์ไฮบริดเซลล์เชื้อเพลิง);
• เซลล์เชื้อเพลิงฮุนได ix35;
• รถโดยสารไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง Ursus City Smile

เซลล์ไฮโดรเจนมีโอกาสพิสูจน์ตัวเองในอุตสาหกรรมยานยนต์หรือไม่? เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์เชื้อเพลิงไม่ใช่เรื่องใหม่ อย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องยากที่จะทำให้เป็นที่นิยมในหมู่รถยนต์นั่งส่วนบุคคลหากไม่มีกระบวนการทางเทคโนโลยีราคาถูกเพื่อให้ได้มาซึ่งไฮโดรเจนบริสุทธิ์ แม้ว่ารถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงจะจำหน่ายให้กับประชาชนทั่วไป แต่รถยนต์เหล่านี้ก็อาจยังล้าหลังในแง่ของความคุ้มค่าสำหรับผู้ขับขี่ทั่วไป ดังนั้นรถยนต์ไฟฟ้าแบบดั้งเดิมจึงยังดูเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจที่สุด