Zatímco výrobci automobilů hledají alternativy k benzinovým a naftovým spalovacím motorům (ICE), jednou z potenciálních možností, které je třeba vyvinout, jsou vodíková auta.
Jsou ale vodíková auta skutečnou alternativou k bateriovým elektromobilům, které nyní automobilky vidí jako budoucnost motorismu s nulovými emisemi?
Zvažujeme současný stav vodíkových a elektrických aut, porovnáváme, co každý nabízí, a podíváme se, které z nich budeme jezdit v budoucnu.
Co je to elektromobil a jak funguje?
Elektromobily (EV) jsou poháněny elektřinou uloženou v poli dobíjecích baterií, které pohání elektromotor: motor pak vytváří magnetické pole, které otáčí hřídelem rotoru, který pohání kola automobilu. Většina elektromobilů používá jeden motor, ale některé modely mají dva motory (obvykle jeden na přední nápravě a druhý na zadní), které nabízejí větší výkon.
Baterie v EV se skládají z hromady lithium-iontových článků, jako jsou ty v baterii smartphonu nebo notebooku. Baterie jsou dobíjecí, takže je musíte zapojit do síťové zásuvky, abyste je mohli nabíjet, ať už doma nebo na veřejném nabíjecím místě.
Elektromobily také disponují rekuperačním brzděním, které odebírá energii kolům, když řidič použije brzdy, které by dříve byly ztraceny, a využívá ji k dobíjení baterie.
Co je to vodíkové auto a jak funguje?
Vodíková auta jsou technicky auta na vodíkové palivové články, protože jsou vybavena palivovým článkem, který je v podstatě malou elektrárnou na vodík.
Do palivové nádrže automobilu je čerpán plynný vodík pod vysokým tlakem, který se spojuje s kyslíkem z okolního vzduchu a je přiváděn do vodíkových palivových článků, kde přichází do kontaktu s anodou a katodou. Dochází k elektrochemické reakci, kdy se molekuly vodíku rozpadají na protony (voda) a elektrony (elektřina), které pohánějí auto.
Voda je odpad a jediná emise z vodíkového auta – jak můžete vidět v Matově recenzi Toyoty Mirai níže. Vyrobená elektřina se ukládá do baterie, která pohání motor, který pohání kola, jako běžný elektromobil.
Klady a zápory elektromobilů
Výhody elektromobilů:
- Infrastruktura: Ve srovnání s vodíkovými vozy mají elektromobily docela pokročilou nabíjecí infrastrukturu s domácími, pracovními a veřejnými nabíjecími sítěmi. Naproti tomu ve Spojeném království je pouze 15 míst pro čerpání vodíku.
- Levnější: Přestože jsou elektromobily dražší než benzinová nebo naftová auta, jsou cenově dostupnější než několik prodávaných modelů, Toyota Mirai a Hyundai Nexo. Náklady a pohodlí nabíjení baterií se nevyrovnají ani čerpání vodíku.
- Údržba: Elektromobily mají velmi málo pohyblivých částí, takže údržba je mnohem jednodušší a rychlejší, bez nutnosti výměny oleje. Přidání palivového článku – ve skutečnosti přenosné elektrárny – do auta přidává mnohem složitější, pokud nastanou problémy.
- Emise: Elektromobily jezdí tiše a neprodukují žádné znečištění ani emise. Vodíková auta jsou v podstatě stejná, i když vypouštějí vodu jako vedlejší produkt elektrochemické reakce.
Nevýhody elektromobilů:
- Omezený dojezd: Poté, co jsme si zvykli na to, že je možné ujet stovky kilometrů na nádrž benzínu nebo nafty, je dojezd elektromobilu jednou z jeho největších nevýhod spolu s časem, který zabere nabití baterie.
- Životnost baterií: Životnost baterií bude omezená a budeme muset najít způsoby, jak je udržitelně recyklovat. Možná budeme muset vyvinout způsoby, jak vyměnit staré baterie za nové.
- Omezené nabíjecí stanice: Zavádění infrastruktury pro nabíjení elektromobilů probíhá, ale existují otázky, zda k tomu dochází dostatečně rychle. Určitě existuje argument, že ještě nejsme připraveni na národ řidičů EV.
Klady a zápory vodíkových aut
Výhody vodíkových aut:
- Tankování: Naplnění vodíkové nádrže auta zabere jen několik minut, stejně jako to děláme nyní s benzínem nebo naftou. Vodík je skladován při nízké teplotě a vysokém tlaku, takže jeho čerpání nezabere žádný čas.
- Dojezd: Vodíkové vozy nabízejí dojezd 400 mil na jednu palivovou nádrž. Pro srovnání, pouze několik špičkových EV má dostatečně velké baterie, aby se přiblížily takovému dojezdu.
- Nulové emise: Automobil na vodík může vypouštět vodu, ale to je neškodné, takže jde o vozidlo s nulovými emisemi, pokud jde o CO2 nebo nesčetné množství dalších znečišťujících látek ze spalovacího automobilu.
Nevýhody vodíkových aut
- Plynové pumpy: Vzhledem k omezeným možnostem tankování ve Spojeném království – v celé zemi je méně než 20 vodíkových palivových pump – vodíková auta nejsou pro většinu řidičů schůdnou možností.
- Drahé: Dva vodíkové modely v prodeji nejsou levné na nákup a ani tankování není levné.
- Výroba: Výroba vodíku může být energeticky náročná a často závisí na různých neobnovitelných zdrojích, což působí proti bezemisní povaze vodíkového automobilu.
Osm klíčových rozdílů mezi vodíkem a elektromobily
Rozsah
Dojezd elektromobilů závisí do značné míry na velikosti baterie a velikosti vozu. Dražší elektromobily s většími bateriemi mívají delší dojezd. Typické dojezdy EV se v současnosti pohybují od přibližně 100 mil do přibližně 350 mil. Vodíková auta na druhou stranu nabízejí lepší dojezd – a kratší dobu doplňování paliva. Vzdálenost, kterou vodík dokáže urazit, se pohybuje od 400 do 600 mil, v závislosti na velikosti nádrže.
Tankování
Spojené království má v současnosti velmi málo vodíkových čerpacích stanic, takže vodíková vozidla postrádají potřebnou infrastrukturu, která by umožnila velkému počtu řidičů tuto technologii přijmout. I při současném dospívajícím stavu nabíjení ve Spojeném království můžete najít tisíce nabíjecích stanic pro EV.
Doba doplňování paliva
Čerpání vysokotlakého vodíkového plynu do nádrže vodíkového auta trvá jen asi pět minut. Pro srovnání, elektromobil může při použití standardní domácí zástrčky trvat až 20 hodin nebo více, než se nabije, ale i těm nejrychlejším veřejným nabíječkám bude dobití baterie trvat 20 minut.
Zásah do životního prostředí
Při jízdě vodíkovým autem uvolňuje pouze čistou vodní páru, zatímco proces přijímání kyslíku z okolního vzduchu znamená také odfiltrování ultrajemných částic. Přestože elektromobily nevypouštějí žádné znečišťující látky, mohou mít dopad na životní prostředí, protože výroba a likvidace baterií pro elektromobily vede k obavám z vyčerpání zdrojů.
Účinnost
Přeměna vodíku na elektřinu v palivovém článku je složitý proces, takže vodíkový automobil je již v nevýhodě oproti EV. Ve skutečnosti, i když jsou vodíková auta energeticky účinnější než auta ICE, EV je stále překonávají v sázce na efektivitu. Elektromobily dokážou přeměnit 80 % elektřiny v baterii na energii, zatímco vodíková auta v současnosti přemění maximálně asi 40 %.
Bezpečnost
Vodíková auta využívají vodík ve formě plynu, který je vysoce hořlavý, k výrobě elektrické energie pro pohyb kol. Díky pokročilé konstrukci a bezpečnostním opatřením je řízení vodíkových vozidel o něco méně riskantní, ale řidiči stále sedí na vrcholu nádrže plné hořlavého plynu. U elektromobilů je obava o bezpečnost založena na vystavení lithium-iontových baterií ohni. Přestože elektromobily s sebou nesou několik rizik, jízda s elektromobilem je bezpečnější než s vozem na vodík.
emise
Ani vodík, ani elektromobily neprodukují emise CO2 přímo ze svých výfuků. Značné množství CO2 se však uvolňuje během výrobního procesu elektrických i vodíkových automobilů a výrobního procesu výroby elektřiny a vodíku.
Náklady
Elektromobily jsou dražší na nákup než auta ICE, na která jsme zvyklí, ale náklady začínají klesat, protože výrobci začínají těžit z efektivity hromadné výroby. Vodíková auta jsou ještě dražší než EV, přičemž Hyundai Nexo a Toyota Mirai stojí v rozmezí 60,000 70,000–XNUMX XNUMX GBP
Je lepší vodíkový nebo elektrický pohon?
Vzhledem k současnému stavu obou technologií jsou elektromobily připraveny na světovou nadvládu v nadcházejících desetiletích, přičemž vodík bude omezen na použití u vozidel s delším dojezdem a těžších vozidel.
Částečným důvodem jsou náklady na výrobu vodíku a jeho skladování pod vysokým tlakem a při velmi nízkých teplotách. Výroba vodíku v průmyslovém měřítku, která je nezbytná pro použití v dopravě, vyžaduje velké množství fosilních paliv a využití metanu, který je ještě silnějším skleníkovým plynem než CO2. Existují obnovitelné metody – a ty by ještě mohly přinést pokroky ve výrobě vodíku – ale jsou dražší, takže výroba vodíku využívá metody náročné na CO2, které jsou samy sebezničující, když usilujeme o čistou nulu.
S drahým palivem, které je těžké sehnat, se zdá malá šance, že se vodíková auta stanou masovými produkty. Jedinou nadějí bude někdo, kdo vyvine levný a snadný způsob těžby vodíku – což je, nezapomeňme, nejhojnější chemická látka ve vesmíru – pro použití ve vozidlech.
Na druhou stranu elektromobily využívají elektrickou energii přímo ze sítě k nabíjení baterie a napájení vozidla. Existují obavy, jak vyrábíme elektřinu ze sítě, ale Spojené království stále více využívá obnovitelné zdroje, což sníží množství CO2 vypouštěného při výrobě toho, co pohání elektrická vozidla.
Další obavy týkající se elektromobilů – materiálů vzácných zemin používaných v bateriích a řady elektromobilů – by také mohl vyřešit technologický rozvoj. Pokud se podíváte na vývoj automobilových technologií v posledních několika desetiletích a uvážíte, že jsme na začátku revoluce elektromobilů, pokrok je pravděpodobný, nejen možný. Použití různých prvků a chemických látek v bateriích by mohlo způsobit revoluci v sortimentech a učinit je recyklovatelnějšími a udržitelnějšími.
Hledáte snadný způsob, jak vyměnit své auto? Pak je carwow to pravé místo, kam jít. Můžete prodat své staré auto za skvělou cenu a získat nejlepší nabídky na nové. To vše prostřednictvím naší sítě důvěryhodných prodejců a to vše z pohodlí vašeho domova. Klepnutím na tlačítko níže můžete začít ještě dnes.
