Fuel Cell Vs. batteri~~POS=TRUNC Kjøretøy

Bortsett fra de som foretrekker alt å kjøre på resultatrike kull og olje til himmelen blir svart, den heteste debatten om fremtidens biler i dag innebærer energieffektivitet. Batteridrevne og brenselcellekjøretøy bruke konkurrerende teknologier som deler mange av de samme delene til felles, men er ment å fylle to svært forskjellige nisjer i markedet i fremtiden. Selvfølgelig, forutsetter at enten man vil ende opp med å fylle en nisje - som i seg selv er en ganske eksplosiv gjenstand.

drivlinjer

Når det gjelder grunnleggende motivasjon, batteridrevne og brenselcellebiler er i hovedsak tHvis samme. En batteri elbil - aka BEV eller "ren elektrisk" - er en av de enkleste biler på veien. Den lagrer elektrisk energi i innebygde oppladbare kjemiske batterier, og deretter sender den makten til en elektrisk motor når tilkalt for å flytte bilen. Bilens elektriske motoren fungerer også som en generator i henhold retardasjon, delvis fornyende energi til å lade batteriene. En brenselcellebil er en elektrisk bil med en hydrogen brenselceller som fungerer som en generator ombord å stadig lade en mye mindre batteri. I denne forstand er hydrogen-brenselcellebil akkurat som alle andre seriehybrid, som bruker en gass eller diesel generator for å lade batteriene. Men arten av cellen og brensel endrer ligning helt.

Fuel Cell Technology

En hydrogen-brenselceller fungerer ved å "bakover elektrolyse". Oksygen- og hydrogenatomene på et vannmolekyl blir holdt sammen av elektrisitet; hvis man passerer nok strøm gjennom vannet, vil det dele hydrogen-oksygenbindinger fra hverandre, noe som skaper en gass som er i to deler hydrogen og en del oksygen. Denne prosessen produserer betydelige mengder varme som et biprodukt; faktisk, vil selv en ganske effektiv elektrolyseanlegg kaste bort om lag 35 prosent av sin energi skaper spillvarme under elektrolyse. Termisk regenerering kan slippe det til 20 prosent eller så, men et visst beløp vil alltid gå til avfall. Dette gjelder når man setter oksygen- og hydrogenatomene sammen igjen i en brenselcelle, reversering elektrolyseprosessen og skape elektrisitet. En brenselcelle, som ikke bruker noen form for energigjenvinning, sløser nesten alltid 30 til 35 prosent av sin energitilførsel skape spillvarme.

Kjøring og kjøretøy

Selvfølgelig, det største problemet med noen elbiler er utvalget begrenset - ikke bare når det gjelder omfanget av et fulladet batteri, men i den tiden som trengs for å lade den. Disse to problemene bli enda mer uttalt som du begynner å legge rekkevidde, siden du legger batteriene legger vekt, og på et tidspunkt batteriene vil bruke mer makt beveger seg rundt enn å flytte kjøretøyet. Foreløpig litium-ion-batterier er den letteste tilgjengelig; nok slik at for alle praktiske, du vil aldri ende opp med å bære så mange batterier som du ikke vil få i utvalg med tillegg av flere. Men disse batteriene er svært dyrt, noe som gjør dem kostnads ​​uoverkommelige for salg volum kjøretøyer. En brenselcelle er relativt veldig lys, og dens rekkevidde er effektivt uendelig fordi du kan fylle den opp med hydrogen drivstoff, akkurat som du ville fylle bilen opp med gass. Bortsett fra mangel på rekkevidde begrensning, og forutsatt at du har tilgang til hydrogen drivstoff, en hydrogen-brenselcellebil stasjoner som helst elektrisk.

energibruk

Hydrogen er ikke billig - ikke i forhold til bensin, og absolutt ikke i forhold til strøm fra stikkontakten. Det spanske instituttet Transports Metropolitans de Barcelona fant at hydrogen-brenselcellebiler koste en heidundrende 12 ganger mer i drift enn sammenlignbare elektrisk. Selv sto for forskjeller i drivstoff og strømutgifter mellom USA og Spania, det er en størrelsesorden av forskjellen i driftskostnader mellom hydrogen og elbiler. Og det er en indikasjon på et langt større problem med hydrogenbiler: nemlig at det tar elektrisitet å gjøre hydrogen - som i dette tilfellet fungerer som en slags "flytende batteri" - og du ender opp med å miste mer enn halvparten av den inngangen energi mellom hydrogenproduksjonsanlegg og bilen. Så hydrogenbiler vil bli, i beste fall, 50 prosent energieffektive. Sammenlign dette med batteriene, som er 95 til 99 prosent energieffektive, og det er ingen konkurranse om hvilken som er i siste instans mer effektiv. Hydrogen slutt bare skifter drivstoff betaling fra oljeselskaper til kull, gass og kjernekraft elektrisitet leverandører.

Fremtiden

Kort sagt: Realistisk, hydrogen brenselceller ikke har en fremtid i massemarkedet. De er ineffektive energi-messig i forhold til batterier, som kan oversettes til mye større utslipp og miljøskader ved punktet for energiproduksjon og høyere driftskostnader som ikke gjør noe, men pad lommene på energi baroner. Batterielektriske har sine begrensninger, men nesten hvem som helst kan produsere uendelig strøm med solcellepaneler på sine hjem, eller ettermontere sine biler med store tynnfilm solceller på taket som kan fullstendig lade bilens batterier mens parkert i åtte til ti timer . Det betyr at bilen ender opp med å kjøre på solenergi, i stedet for til slutt å kjøre på kjernekraft og kull energi som en viktoriansk dampskip. Men hva om du ikke har tid til å lade opp batteriene? Tesla allerede løst det problemet, har allerede utviklet batteripakker som kan være trukket ut og erstattet av en i bakken mekanisme i 30 sekunder eller mindre. Disse stativene for øyeblikket ikke finnes på bensinstasjoner, men det er bare et spørsmål om tid før den Society of Automotive Engineers standardiserer pakke dimensjoner og monteringssystemer, og pakke-erstatning stasjoner starte dukker opp rundt om i landet.