Xe Hydro là gì và FCEV hoạt động như thế nào?
Không có gì bí mật khi thế giới đang hướng tới các phương tiện không phát thải trong tương lai gần. Mặc dù xe điện đã trở nên phổ biến trong thập kỷ qua như một giải pháp thay thế cho xe chạy xăng, nhưng ô tô chạy bằng hydro vẫn phải vật lộn để bắt kịp. Tuy nhiên, xe chạy bằng hydro vẫn là một lựa chọn hợp lý, giống như xe điện, để thay thế xe chạy xăng.
Bạn tò mò về khoa học đằng sau những chiếc ô tô chạy bằng hydro? Hãy đọc tiếp.
Mục Lục
Xe chạy bằng hydro hoạt động như thế nào?
Khi nói đến ô tô chạy bằng hydro, bạn có thể có hai nguồn năng lượng khác nhau; động cơ đốt trong hydro hoặc pin nhiên liệu hydro. Động cơ đốt trong hydro được thiết kế tương tự như động cơ xăng, chỉ khác là nó đốt cháy hydro thay vì xăng.
Mặt khác, pin nhiên liệu hydro được sử dụng để chuyển hóa năng lượng thành điện năng để thúc đẩy động cơ của bạn. Để điều này xảy ra, khí hydro được giải phóng từ bình chứa của nó đến pin nhiên liệu, nơi nó được trộn với oxy để tạo ra phản ứng hóa học khiến các electron tạo ra điện.
Về mặt kỹ thuật, một chiếc xe chạy hydro có thể là một chiếc xe điện nhưng thay vì chạy bằng pin, chúng được thiết kế với các nhà máy điện pin nhiên liệu tự tạo ra điện; đó là lý do tại sao chúng được gọi là xe điện chạy bằng pin nhiên liệu hay FCEV. Tương tự, bạn có quyền lựa chọn xe đốt trong hydro; hay còn được gọi là HICEV. Tìm hiểu thêm về cách hoạt động của xe điện nếu bạn chưa quen.
Những lợi ích của ô tô chạy bằng nhiên liệu hydro là gì?
Các phương tiện chạy bằng hydro dựa vào pin nhiên liệu hoặc quá trình đốt cháy bên trong tạo ra hơi nước như một sản phẩm khí thải không có dấu vết của carbon dioxide. Nói cách khác, xe chạy bằng hydro cũng thân thiện với môi trường giống như xe điện.
Ngoài ra, xe chạy hydro không cần sạc như xe chạy pin; bạn có thể tiếp nhiên liệu cho nó trong vòng chưa đầy năm phút. Trên thực tế, hầu hết các ô tô chạy bằng hydro có thể dễ dàng đi được quãng đường lên tới 300 dặm khi đầy bình.
Vì ô tô chạy bằng pin nhiên liệu hydro tự tạo ra điện khi lái xe nên chúng không cần pin lớn. Trong hầu hết các trường hợp, một pin nhỏ 30kW là quá đủ để lưu trữ điện. Chưa kể, hầu hết các loại xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro đều có tuổi thọ từ 5.000 đến 10.000 giờ; con số này tương đương với 150.000 đến 300.000 dặm.
Tất nhiên, nếu bạn đang lái một chiếc xe điện chạy bằng pin nhiên liệu, động cơ sẽ êm như chuột.
Tại sao ô tô chạy bằng khí hydro không phải là dòng chính?
Theo TWI Global, ô tô chạy bằng khí Hydro đắt hơn để sản xuất so với ô tô chạy bằng pin. Do đó, hầu hết các nhà sản xuất ô tô không sẵn sàng tham gia vào canh bạc và sản xuất ô tô chạy bằng hydro trên quy mô lớn.
Ngay cả khi bạn có đủ tiền mua một chiếc ô tô chạy bằng hydro, bạn sẽ tiếp nhiên liệu cho nó ở đâu? Đơn giản là hiện tại không có đủ cơ sở hạ tầng để hỗ trợ các phương tiện chạy bằng hydro. Theo Trung tâm Dữ liệu Nhiên liệu Thay thế (AFDC), 48 trạm tiếp nhiên liệu hydro mở cửa cho công chúng ở Hoa Kỳ; 47 trong số các trạm tiếp nhiên liệu đó là ở California. Nếu bạn ở Canada, chỉ có bảy trạm tiếp nhiên liệu hydro có thể truy cập công khai (theo GLP Autogas).
Ngoài ra còn có câu hỏi về hiệu suất năng lượng của hydro; cần rất nhiều tài nguyên thường liên quan đến việc đốt nhiên liệu hóa thạch để khai thác khí hydro tinh khiết từ metan hoặc nước.
Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu bạn sử dụng điện dựa trên năng lượng mặt trời để thu hoạch hydro mà không cần nhiên liệu hóa thạch? Có, điều đó có thể làm được, nhưng theo một nghiên cứu được thực hiện bởi The Conversation, sẽ tiết kiệm năng lượng hơn nếu bạn sạc pin EV trực tiếp thay vì sử dụng điện để sản xuất khí hydro chỉ để tạo ra điện trở lại thông qua pin nhiên liệu.
Đối với khí hydro có sẵn tại các trạm nhiên liệu, bạn sẽ phải trả nhiều tiền hơn so với xăng hoặc điện; trừ khi có sự thiếu hụt nhiên liệu toàn cầu đã làm cho giá xăng dầu tăng vọt. Trên thực tế, hydro chứa nhiều năng lượng hơn trên một đơn vị thể tích so với xăng; điều này có nghĩa là bạn có thể sẽ ghé thăm một trạm tiếp nhiên liệu hydro thường xuyên hơn.
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, khí hydro rất dễ bay hơi và dễ cháy nên rất khó bảo quản. Vì lý do đó, các bình chứa khí hydro phải cứng và được thử nghiệm va chạm trong các điều kiện khắc nghiệt trước khi được phê duyệt. Ngoài ra, các nhà máy điện hydro thường được xây dựng gần các trung tâm tiếp nhiên liệu vì việc vận chuyển đường dài có nguy cơ mất an toàn.
Xe chạy bằng khí hydro nào có sẵn cho người tiêu dùng?
Theo Motor1, chỉ có 41.700 xe hydro đã được bán trên toàn thế giới kể từ năm 2011. Những chiếc xe hydro duy nhất hiện đang được sản xuất là Hyundai Nexo và Toyota Mirai. Các loại xe chạy hydro đáng chú ý khác đã được sản xuất nhưng đã ngừng sản xuất bao gồm Honda Clarity và Hyundai Tucson FCEV.
Hyundai Nexo là một chiếc xe SUV điện chạy bằng pin nhiên liệu chạy bằng hydro; nó có phạm vi từ 354 dặm đến 380 dặm. Giá khởi điểm của nó ở Bắc Mỹ là khoảng 59.000 USD cho phiên bản Blue và khoảng 62.000 USD cho phiên bản Limited.
Tương tự như Hyundai Nexo, Toyota Mirai là một mẫu xe sedan cỡ trung chạy pin nhiên liệu hydro. Khi đầy bình, Toyota Mirai có phạm vi ước tính từ 357 dặm (trang trí giới hạn) đến 402 dặm (trang trí XLE). Giá khởi điểm của nó ở Bắc Mỹ là 49.500 USD cho phiên bản XLE và 66.000 USD cho phiên bản Limited.
Cả Hyundai Nexo và Toyota Mirai đều được hưởng ưu đãi thuế liên bang trị giá 7.500 USD tại Hoa Kỳ; nếu bạn mua một chiếc ô tô chạy bằng hydro ở California, bạn sẽ được giảm thuế thêm $ 4,500.
Cũng cần nhắc lại rằng cả Toyota Mirai và Hyundai Nexo đều đi kèm tùy chọn tài trợ không lãi suất và nạp nhiên liệu miễn phí tại bất kỳ trạm hydro nào lên tới 15.000 USD. Nó không trở nên tốt hơn thế này! Ngoài ra, bạn có thể xem xét các tùy chọn xe chạy pin-điện không phát thải.
Chiếc ô tô tiếp theo của bạn có thể chạy bằng khí Hydro không?
Sự thật mà nói, chúng ta còn một chặng đường dài trước khi những chiếc xe chạy bằng hydro trở thành hình ảnh phổ biến trên đường. Tất nhiên, cho đến khi các trạm tiếp nhiên liệu hydro bắt đầu mọc lên ở khắp mọi nơi và việc khai thác hydro trở nên hiệu quả về mặt kinh tế, thì hầu hết mọi người sẽ hoài nghi về những chiếc xe chạy bằng hydro.
Tuy nhiên, bạn vẫn có thể mua một chiếc xe chạy bằng hydro ngay bây giờ nếu muốn. Vấn đề là, việc tìm kiếm một trạm tiếp nhiên liệu hydro có thể là một thách thức khó khăn.
Đọc tiếp
Giới thiệu về tác giả
