Zrozumienie pojazdów z ogniwami paliwowymi
Projektanci pojazdów elektrycznych często twierdzą, że emisje są niskie w porównaniu z konwencjonalnymi pojazdami z silnikami spalinowymi (ICE). Większość pojazdów napędzanych ogniwami paliwowymi charakteryzuje się zerową emisją — emitują tylko wodę i ciepło. Pojazd napędzany ogniwami paliwowymi jest nadal pojazdem elektrycznym (EV), ale do zasilania silnika elektrycznego wykorzystuje wodór. Zamiast akumulatora samochody te wykorzystują „ogniwo paliwowe”, które łączy wodór i tlen w celu wytworzenia energii elektrycznej, która następnie zasila silnik i emituje wyłącznie przyjazne dla środowiska spaliny.
Produkcja wodoru używanego do napędzania samochodów powoduje zanieczyszczenie gazami cieplarnianymi, gdy jest on uzyskiwany z gazu ziemnego, ale jego zastosowanie w pojazdach napędzanych ogniwami paliwowymi znacznie zmniejsza ogólną emisję spalin. Wielu producentów samochodów, takich jak Honda, Mercedes-Benz, Hyundai i Toyota, często reklamowanych jako pojazdy przyszłości z czystszą energią, już oferuje pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi, podczas gdy inni są na etapie koncepcji. W przeciwieństwie do pojazdów elektrycznych, których skomplikowane akumulatory narzucają pewne ograniczenia konstrukcyjne, pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi mogą zastąpić wszystkie modele danego producenta.
Aby lepiej zrozumieć pojazdy napędzane wodorowymi ogniwami paliwowymi, porównaj je z konwencjonalnymi silnikami spalinowymi, pojazdami elektrycznymi i hybrydami pod względem tankowania i zasięgu, wpływu na środowisko i przystępności cenowej.
Tankowanie i rezerwa mocy
Chociaż liczba stacji benzynowych jest obecnie ograniczona, pojazdy z wodorowymi ogniwami paliwowymi są tankowane w podobny sposób jak pojazdy z silnikiem spalinowym. Stacje tankowania wodoru sprzedają wodór pod ciśnieniem, który napełnia samochód w ciągu kilku minut. Rzeczywisty czas tankowania zależy od ciśnienia wodoru i temperatury otoczenia, ale zwykle nie przekracza dziesięciu minut. Inne pojazdy elektryczne ładują się dłużej i nie osiągają takiego samego zasięgu jak samochody konwencjonalne.
Przy pełnym zasięgu pojazd napędzany ogniwami paliwowymi jest podobny do pojazdów benzynowych i wysokoprężnych, pokonujących 200-300 mil od pełnego naładowania. Podobnie jak samochody elektryczne, mogą również wyłączać ogniwa paliwowe, aby oszczędzać energię na światłach lub w ruchu ulicznym. Niektóre modele zawierają nawet hamowanie rekuperacyjne, aby odzyskać utraconą energię i utrzymać naładowany akumulator. Jeśli chodzi o paliwo i zasięg, pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi są najlepszym rozwiązaniem z niektórymi hybrydami, które działają na akumulatorze i/lub silniku, w zależności od warunków jazdy. Łączą najlepsze cechy pojazdów spalinowych i elektrycznych z szybkim tankowaniem, zwiększonym zasięgiem i trybami oszczędzania energii.
Niestety, jakkolwiek atrakcyjny może być zasięg i szybkie tankowanie, liczba stacji tankowania wodoru jest ograniczona do kilku dużych miast - prawie wyłącznie w kalifornijskich rejonach San Francisco i Los Angeles. Infrastruktura do ładowania i tankowania ogniw paliwowych pracuje, aby sprostać stale rosnącemu zapotrzebowaniu, ale wciąż ma wiele do nadrobienia pod względem liczby stacji ładowania pojazdów elektrycznych, a tym bardziej lokalizacji stacji paliw.
Wpływ środowiska
W przypadku tradycyjnych samochodów, pojazdów elektrycznych i pojazdów napędzanych ogniwami paliwowymi toczą się ciągłe dyskusje i obawy dotyczące długoterminowego wpływu na środowisko. Pojazdy napędzane benzyną wytwarzają ogromną ilość emisji, podczas gdy pojazdy elektryczne zasilane akumulatorami pozostawiają zauważalny ślad podczas produkcji.
Wodór stosowany w pojazdach napędzanych ogniwami paliwowymi pozyskiwany jest głównie z gazu ziemnego. Gaz ziemny łączy się z parą wodną o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu, tworząc wodór. Ten proces, zwany reformingiem parowo-metanowym, wytwarza pewną ilość dwutlenku węgla, ale generalnie w mniejszych ilościach w porównaniu z pojazdami elektrycznymi, hybrydowymi i na paliwa kopalne.
Ponieważ pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi są najczęściej spotykane w Kalifornii, stan wymaga, aby co najmniej 33 procent wodoru włożonego do pojazdu pochodziło ze źródeł odnawialnych.
Dostępność i zachęty
Pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi oferują wiele korzyści pod względem oszczędności paliwa i wpływu na środowisko. Szybko się zapełniają, a ich oferta jest konkurencyjna w stosunku do pojazdów z silnikiem spalinowym. Jednak ich wynajem lub zakup kosztuje dużo pieniędzy, podobnie jak ich paliwo wodorowe. Większość producentów pokrywa koszty paliwa przez ograniczony czas, aby zrekompensować wysoką cenę, w nadziei, że koszt pojazdu i paliwa spadnie z czasem.
W Kalifornii, stanie z największą, choć niewielką infrastrukturą ogniw paliwowych, dostępne były zachęty. Od lutego 2016 r. Kalifornia oferowała zniżki na pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi w zależności od dostępności finansowania. Było to częścią rządowej zachęty do wprowadzenia czystszych pojazdów na drogach. Aby otrzymać zniżkę, właściciele pojazdów napędzanych ogniwami paliwowymi muszą złożyć wniosek o wydanie swojego pojazdu. Właściciele będą również uprawnieni do otrzymania naklejki umożliwiającej wjazd na pasy dla pojazdów o dużej liczbie pasażerów (HOV).
Pojazdy napędzane ogniwami paliwowymi mogą być praktycznymi pojazdami jutra. Podczas gdy koszt i dostępność stacji ładowania wstrzymują obecnie popyt, potencjał powszechnej dostępności i efektywnej jazdy pozostaje. Wyglądają i zachowują się tak, jak większość innych samochodów na drogach – za kierownicą nie znajdziesz niespodzianek – ale sugerują możliwość wszechobecnej jazdy na czystej energii w niedalekiej przyszłości.
