принцип работы машин на водородном топливе, плюсы и минусы
Оглавление
- 1 Принцип работы
- 2 Особенности гибридных конструкций
- 3 Водородные топливные элементы
- 4 Преимущества и недостатки
- 5 Модели с водородным двигателем
- 5.1 Honda FCX Clarity
- 5.2 Hyundai Tucson/ix35 FCEV
- 5.3 Hyundai Nexo
- 5.4 Toyota Mirai FCV
- 6 Перспективы водородных ДВС
Водородный двигатель в последние годы всё чаще рассматривается многими производителями транспортных средств в качестве достойной альтернативы традиционным ДВС, работа которых обеспечивается «чёрным золотом». Перспектива использовать такой двигатель в будущих десятилетиях была оценена ещё во времена блокады Ленинграда, когда Борис Шелищ сумел разработать, а также внедрить метод перевода бензиновых двигателей на использование водородного топлива. Однако до настоящего времени предпочтение отдавалось исключительно конкурирующим технологиям, к числу которых можно отнести электромобиль и гибридный автомобиль.
Принцип работы
Устройство водородных двигателей не отличается особой сложностью. Главным отличием является способ подачи и воспламенения смесей при полном сохранении основного принципа преобразования. При этом на фоне традиционного бензина и дизеля, водородное топливо обеспечивает мгновенную скорость реакции даже в условиях незначительного уровня давления внутри топливной системы. Для образования смеси участие воздуха не является необходимым, а остающийся в камере сгорания пар, после прохождения сквозь радиатор и конденсации, снова становится Н2О.
Безусловно, топливный элемент в данном варианте предполагает использование специального электролизера, обеспечивающего выделение достаточного количества водорода для участия в возобновлённом гидролизе с кислородом. Основная проблема состоит в том, что в современных реалиях данный вариант практически невыполним. Современные технологии не гарантируют стабильность функционирования и беспроблемный запуск мотора при отсутствии атмосферного воздуха.
Особенности гибридных конструкций
Характеристики, которыми обладает водородное топливо, активно использовались многими конструкторами с целью создания уникального гидродвигателя внутреннего сгорания. Например, разработанный В.С. Кащеевым метод – это принципиально иная установка, имеющая не только традиционный подающий воздух впускной клапан и выпускное устройство отвода выхлопных газов, но и отдельный клапанный механизм подачи водорода, а также свечу зажигания в головке блоков цилиндров.
Несмотря на некоторые принципиальные отличия, механизм работы остаётся неизменным, поэтому любые гибридные силовые агрегаты принято считать переходной стадией от применения дизеля и бензина к использованию водородного топлива. Благодаря высоким показателям КПД, лёгкое химическое вещество вводится в состав топливно-воздушных смесей, что значительно повышает степень сжатия, а также снижает токсичность выхлопов. Кроме этого, взаимодействие кислорода с водородом сопровождается выделением достаточного количества энергии, которая нужна автомобильным электродвигателям.
Водородные топливные элементы
Водородный топливный элемент, с конструктивной точки зрения, является своеобразной аккумуляторной «батарейкой» с высокими показателями коэффициента полезного действия (порядка 50%). Внутри корпуса протекают физико-химических процессы с участием специальной мембраны, отвечающей за проведение протонов. Посредством такого мембранного элемента происходит деление корпуса на пару частей – резервуар с анодом и камеру с катодом.
Камера с анодом заполняется водородом, а в катодную часть поступает атмосферный кислород. В качестве покрытия электродов используются дорогостоящие редкоземельные металлы, включая платину. Особенности поверхности обеспечивают взаимодействие с водородными молекулами, в результате чего происходит потеря электронов. Одномоментно с этим процессом выполняется прохождение протонов сквозь мембрану к катоду. Благодаря такому воздействию катализатора протоны соединяются с поступившими извне электронами.
Результат произошедшей реакции – образование воды и поступление электронов из анодной камеры в электрическую цепь, подключённую к силовому агрегату. Таким образом, двигатель приводится в движение водородным топливным элементом и может проработать порядка 200-250 км. Тормозит применение такой технологии и серийный выпуск автомобилей с водородными двигателями необходимость использовать в конструкции элементов платину, палладий и другие дорогостоящие металлы.
Преимущества и недостатки
С практической точки зрения все плюсы и минусы водородных силовых агрегатов в условиях современного автомобилестроения очевидны и обусловлены их техническими характеристиками. К неоспоримым преимуществам относятся следующие факторы:
- абсолютно бесшумная работа;
- высокие показатели экологической чистоты;
- очень достойный коэффициент полезного действия;
- меньшее количество токсичных выбросов в атмосферу;
- гарантированно высокая мощность и производительность;
- конструктивная простота и отсутствие ненадёжных систем топливной подачи.
Среди значимых недостатков можно выделить сложность и дороговизну получения топлива в промышленных объёмах, отсутствие регламента хранения и транспортирования. Вес машины естественным образом заметно увеличится, что обусловлено необходимостью установки на транспортное средство тяжёлых токовых преобразователей и мощных аккумуляторных батарей.
Специалисты отмечают также высокую опасность использования водорода, связанную с риском появления взрыво- и пожароопасной ситуации при взаимодействии с разогретым выпускным коллектором и моторными маслами. Сегодня цена одного килограмма водорода составляет порядка 8-9 американских долларов, поэтому при расходе 1,2-1,3 кг на 100 км, средняя стоимость такой поездки вполне сопоставима с эксплуатацией традиционного бензинового автомобиля.
Модели с водородным двигателем
Работы по разработке и производству реально функционирующего прототипа инновационного автомобиля обходятся примерно в миллион долларов. Самые крупные автомобильные концерны располагают такими суммами, но крайне редко считают вложение средств в подобные проекты высокодоходным мероприятием.
Honda FCX Clarity
Модель имеет силовую установку в виде водородных топливных элементов. Лизинговые продажи стартовали в Америке 11 лет назад, а для заправки топливом разрабатывалась очень компактная по размерам энергетическая станция (Home Energy Station). Подсистема разгона и торможения в этом автомобиле оснащена эксклюзивным ионистором в виде супер-конденсатора без наличия традиционных «обкладок». Запас хода на одном заряде составляет 700 км. Розничная цена модели – почти 63 тысячи американских долларов.
Hyundai Tucson/ix35 FCEV
Внедорожник класса «К1» был запущен в серийное производство шесть лет назад. Модель, занявшая лидирующие позиции в области использования водородного топлива, отличается компактными размерами. Автомобиль оснащён силовой установкой, представленной двумя газовыми баллонами, которые заполняются сжатым водородом под давлением 700 атм. В динамике эта машина очень хороша, но оптимальный вариант – городской цикл езды.
Hyundai Nexo
Южнокорейская модель второго поколения водородных кроссоверов отличается не только новой платформой, но также лёгким кузовом, аккумуляторной батареей в багажнике и улучшенным строением топливных элементов. Объём трёх одинаковых по размерам баков составляет 52,2 л водорода. Модель была протестирована за Полярным кругом, где довольно легко подтвердила свою работоспособность в суровых климатических условиях.
Toyota Mirai FCV
Японский водородный экомобиль – это новая эра автомобилестроения. Для четырёхдверного седана характерно наличие заметно улучшенной силовой установки, модернизированных и усовершенствованных агрегатов. В модели Тойота Мирай установлены высокоэффективные водородные топливные элементы FC stack и синхронный электрический двигатель переменного тока. Запас хода на одном заряде двух заправочных баллонов составляет 650 км.
Перспективы водородных ДВС
На данный момент к категории водородных моторов относятся как силовые агрегаты, которые функционируют на водороде, так и двигатели, использующие в работе водородные топливные ячейки. По мнению специалистов, водородные двигатели сегодня следует рассматривать, как единственно приемлемую с экологической точки зрения энергию.
Перед учёными в настоящее время стоит задача разработки наиболее приемлемой инфраструктуры, а также определения высокоэффективного способа добычи нестандартного вида топлива. Немаловажное значение придаётся подготовке документации, регламентирующей вопросы транспортирования, хранения и эксплуатации водорода.
Водородный двигатель: работа, виды, недостатки и преимущества
El водородный двигатель остается одной из ставок на будущее автомобильной промышленности. Его работа дает ему ряд преимуществ которые позволяют вам оставаться на плаву, несмотря на ваши недостатки. По этой причине такие бренды, как Toyota, BMW, Mazda, Hyundai и Ford, сделали большие вложения в этой технологии.
В этой статье мы рассмотрим как работает водородный двигателькакие
тип есть и какие они основные плюсы и минусы. Таким образом, можно понять, почему несколько компаний продолжают работать над ним, несмотря на расширение аккумуляторные электромобили.Есть два типа двигателей, которые используют водород, двигатели внутреннего сгорания y los двигатели для переоборудования топливных элементов. Давайте посмотрим, как они работают и какие преимущества и недостатки у каждого из них.
Индекс
- 1 Водородный двигатель внутреннего сгорания
- 1.1 Как работает двигатель внутреннего сгорания на водороде?
- 1.2 Примеры двигателя внутреннего сгорания на водороде
- 2 водородный двигатель на топливных элементах
- 2.1 Работа двигателя на водородных топливных элементах
- 2.2 Примеры автомобилей на водородных топливных элементах
- 3 Недостатки водородного двигателя
- 4 Преимущества водородного двигателя
- 5 Как заправляется водород
- 6 автономность водородного автомобиля
- 7 Безопасен ли водородный автомобиль?
Водородный двигатель внутреннего сгорания
эти двигатели они используют водород как бензин. То есть они сжигают его в камерах сгорания для получения взрывов (кинетической энергии и тепла). По этой причине обычный бензиновый двигатель можно приспособить для сжигания водорода так же, как они приспособлены для ГПП o GNC.
Подпишитесь на наш Youtube-канал
Как работает двигатель внутреннего сгорания на водороде?
Работа этого двигателя очень похожа на работу бензинового двигателя. водород используется в качестве топлива y el кислород как окислитель. Химическая реакция инициируется искрой, которую можно произвести с помощью вилки.
В водороде нет атомов углерода, поэтому реакция соединение двух молекул водорода с одной молекулой кислорода, чтобы высвободить энергию и воду. Выражается в химическом уравнении: 2 Н2 + О2 → 2 Н2О.
El результат его химической реакции просто водяной пар. Однако двигатели внутреннего сгорания на водороде может производить некоторые выбросы
полученный в результате его эксплуатации. Например, небольшое количество NOx, воздухом и теплом камеры сгоранияили выбросы произведено сжечь немного масла которые пересекают поршневые кольца.Como эль водород это газ, хранится в резервуаре при давлении 700 бар. Это в 350-280 раз превышает обычное давление в автомобильных шинах (от 2 до 2,5 бар). Хотя были и автомобили, которые хранили водород в жидком состоянии при очень низкой температуре, как вы увидите ниже.
Двигатели внутреннего сгорания на водороде предлагают некоторые интересные преимущество над обычными двигателями внутреннего сгорания, Так, например, теоретически они могли работать на очень бедной смеси
Примеры двигателя внутреннего сгорания на водороде
БМВ 750 гл они являются хорошим примером водородного двигателя, появившегося на свет в 2000 году. Хотя на самом деле это был бензиновый двигатель BMW, адаптированный также для сжигания водорода.
Однако у него было несколько недостатков: во-первых, он хранил жидкий водород. Для чего требовался очень дорогой склад из материалов аэрокосмической промышленности. хранить при температуре ниже -250ºC. Что-то, чего можно было достичь только в течение 12 или 14 дней, периода, в течение которого водород постепенно испарялся и благополучно выбрасывался в атмосферу. Второй недостаток заключается в том, что при использовании водорода потерял большую часть своей мощности и эффективности
. El задний БМВ Водород 7 В 2005 году он уже частично решил эти проблемы и довел водород до давления 700 бар без необходимости поддерживать его при низкой температуре.Другим хорошим примером является Водородный двигатель Водолей. Двигатель, работающий на ископаемом топливе, разработанный израильской компанией и адаптированный для использования водорода. Первая функциональная версия была представлена в 2014 году, а позже появилась модифицированная и улучшенная версия. По словам его разработчиков, он может работать без смазочного масла и имеет систему газообмена для снижения выбросов NOx.
Кроме того, этот двигатель внутреннего сгорания на водороде очень легкий и имеет очень мало частей, поэтому его производство будет дешевым. Он может работать как расширитель диапазона для электромобилей или как генератор электроэнергии для электросети.
водородный двигатель на топливных элементах
Его полное имя водородный двигатель на топливных элементах. Несмотря на слово «топливо», они не сжигают водород. Они используют его для производства электроэнергии посредством процесса, обратного электролизу. Именно поэтому они носят с собой аккумулятор, в котором происходит химическая реакция.
Работа двигателя на водородных топливных элементах
Как и в водородном двигателе внутреннего сгорания, водород хранится в баке под давлением 700 бар. Только вместо того, чтобы подавать его к двигателю, он достигает топливный элемент с одним анодом и одним катодом (как аккумулятор).
Попав в него, водород (Н2) проходит через мембрану, который разбивает его на два иона водорода и два свободных электрона. Выражается в виде химического уравнения: Н2 → 2Н+ и 2е-. Это происходит потому, что указанная мембрана электрически изолирована и пропускает 2H+, но не пропускает электроны.
Эти электроны переходят от анода к катоду. от аккумулятора по внешней цепи, тем самым генерируя ток электрический. Образовавшиеся ионы водорода связываются с кислородом воздуха, образуя воду. Выражается химической формулой: h3 + 1/2 O2 → h3O.
По этой причине водородный двигатель на топливных элементах да, это нулевые выбросы, так как при сжигании масла не образуются NOx или газы, как в случае сжигания.
La мембрана используется в этих двигателях это дорого, потому что сделано из платины. Тем не менее, есть работы по решению этой высокой стоимости. Например, в Техническом университете Берлина разработали сплав железа, который мог бы значительно снизить затраты, если бы его удалось запустить в производство.
Примеры автомобилей на водородных топливных элементах
Этот тип двигателя был выбран многими автомобильными брендами. Например, Хонда с ее Топливный элемент ясностиили Тойота с Mirai и другие тяжелые транспортные работы, такие как грузовик с водородным двигателем.
К ним следует добавить Хендай Нексо, el Хопиум машина, Ленд Ровер защищать водород, el BMW i Водород СЛЕДУЮЩИЙ, el Мерседес GLC F-CELL и грузовик той же марки Genh3.
Недостатки водородного двигателя
- Катализаторы, используемые в химической реакции водородного двигателя на топливных элементах, имеют дорогие материалыкак платина. По крайней мере, до тех пор, пока его не заменят более дешевым, вроде упомянутого выше из Берлинского технического университета.
- Для получения водорода необходимо провести термохимические процессы для ископаемого топлива или электролиз воды, что требует затрат энергии. Основная критика водородных двигателей, поскольку электричество можно было хранить непосредственно в аккумуляторе электромобиля для использования.
- Как только водород получен, его необходимо вводить под давлением в камеры или баки. Процесс, который также требует дополнительных затрат энергии.
- Лас- водородные элементы его дорого производить, они должны быть очень устойчивыми, чтобы выдерживать высокое давление, при котором должен храниться водород.
Преимущества водородного двигателя
- El вес водородных элементов меньше чем у аккумуляторов электромобилей. Именно поэтому его использование в большегрузном транспорте изучается как альтернатива аккумуляторным электромобилям. Чтобы иметь возможность преодолевать большие расстояния, их вес очень велик.
- Зарядка водорода быстрее чем сегодня заряжать аккумулятор электромобиля.
- В отличие от аккумуляторного электромобиля, водородному транспортному средству на топливных элементах не нужна большая батарея. Вот почему требуется меньше лития или других материалов, которых может не хватать. Двигатель внутреннего сгорания на водороде не требует напрямую литиевой батареи или других подобных.
- Топливные элементы продлевают жизнь автомобиля. В отличие от электрических батарей, замена которых из-за их размера и емкости очень дорога. Батарея, связанная с водородным двигателем, меньше по размеру и, следовательно, ее дешевле заменить.
- По сравнению с двигателем, работающим на ископаемом топливе, в водородных двигателях на топливных элементах используется электродвигатель, поэтому они очень тихий.
Как заправляется водород
Водородные двигатели имеют тот недостаток, что их бак или топливный элемент должен содержать водород под очень высоким давлением. Следовательно точки снабжения также должны соответствовать с давлением 700 бар что они несут
Эсто требует создания инфраструктуры запаса, чтобы иметь возможность заправлять этот тип транспортного средства. То есть та же проблема, что и у аккумуляторных электромобилей. Тем не менее, заправка намного быстрее чем у них, потому что он такой же, как у автомобилей LPG или GLC.
автономность водородного автомобиля
Современные автомобили с двигателем на водородных топливных элементах имеют такую же автономию, как и бензиновые. Например, Toyota Mirai объявляет 650 км при полной ячейке, Hyundai Nexo 756 км y el BMW iX5 Водород 700 км.
другие, как Hopium Machina объявляет о запасе хода в 1.000 км., хотя это цифра, которая на данный момент должна быть подтверждена, когда она произойдет. В любом случае автономность не так важна, как в электрическом аккумуляторе, так как заправка происходит гораздо быстрее. Что вы должны принять во внимание, так это количество точек заправки.
Безопасен ли водородный автомобиль?
Бренды работают годами на этом типе двигателя улучшить эффективность, низкие затраты и, конечно же, заставить их быть загар страхование таких как ископаемое топливо.
Кроме того, стандарты безопасности, требуемые в Европе, США и Японии, являются гарантией безопасности автомобилей с водородным двигателем. Не вдаваясь в подробности, Toyota хвастается тем, что бак Mirai настолько прочный, что даже пуленепробиваемый.
Увидим ли мы день, когда все автомобили будут работать на водороде? Время покажет. Ясно то, что бренды продолжают инвестировать и что у него есть некоторые преимущества, которые делают его правдоподобной альтернативой транспорту с нулевым уровнем выбросов.
Что вам никто не расскажет о водородных двигателях внутреннего сгорания
Учитывая, что запасы ископаемого топлива, такие как нефть, должны исчерпаться к 2040 году, а также растущее беспокойство по поводу глобального потепления, потребность в альтернативных источниках топлива для автомобильных транспортных средств становится как никогда важной. Поскольку мир продолжает искать более чистые и устойчивые источники энергии, такие компании, как Toyota и Honda, сделали так, чтобы двигатели внутреннего сгорания на водороде рассматривались как многообещающая альтернатива ископаемому топливу. Несмотря на то, что двигатель, работающий на водородном топливе, когда-то рекламировался как решение, несмотря на первоначальную шумиху, в последнее время он, похоже, потерял всеобщее внимание.
Связанный: Почему «новый» AE86 от Toyota заставляет нас говорить о водородном будущем
Двигатели на водородном топливе не являются решением с нулевым уровнем выбросов — пока
Стив Юрветсон через FlickrHydrogen 7 Автомобиль BMW CleanEnergy с поднятым капотом двигатели внутреннего сгорания, двигатели, работающие на водородном топливе, используют химическую реакцию для высвобождения энергии из топливно-воздушной смеси. Для создания тяги внутри двигателя сжигается либо жидкий, либо газообразный водород. Хотя этот метод очень похож на то, как работают обычные двигатели внутреннего сгорания, в качестве топлива вместо ископаемого топлива используется водород. Поскольку углерод не используется, во всем процессе сгорания нет выбросов углерода, поэтому идея использования водорода в качестве источника топлива стала настолько популярной. Но есть одна загвоздка.
Основной реакцией двигателей, работающих на водороде, является соединение двух молекул водорода с одной молекулой кислорода с образованием двух молекул воды. Хотя это может показаться безвредным, поскольку в качестве побочного продукта выделяется вода, высокие температуры, связанные с процессом, заставляют кислород и азот внутри камеры сгорания реагировать друг с другом и образовывать оксиды азота. Эти оксиды азота вредны для окружающей среды и могут отрицательно сказаться на растительности и урожайности сельскохозяйственных культур. В результате, хотя двигатели внутреннего сгорания на водороде не производят углекислый газ и другие вредные газы, их нельзя считать нулевыми выбросами из-за выделения оксидов азота.
Эффективность двигателя, работающего на водородном топливе, не на должном уровне
Сачи ГаанДвигатель BMW Hydrogen 7
Из-за его способности обеспечивать мобильность без вредных выбросов водород часто упоминается в качестве жизнеспособного альтернативного топлива для автомобилей. Хотя водород обладает многими полезными свойствами, двигатели внутреннего сгорания (ДВС), работающие на водороде, изо всех сил пытались соответствовать ожиданиям по производительности и эффективности. Водородные двигатели внутреннего сгорания (ДВС) менее эффективны (20-25%) и производят меньше энергии, чем их аналоги, работающие на ископаемом топливе, что снижает их запас хода и продолжительность работы.
Водородные двигатели внутреннего сгорания (ДВС) концептуально сопоставимы с бензиновыми двигателями, и поэтому они также выделяют оксиды азота. Тем не менее, наиболее существенными недостатками водородных ДВС являются их топливная экономичность и мобильность. Поскольку водород имеет более низкую плотность энергии, чем ископаемое топливо, необходимо сжигать больше водорода, чтобы обеспечить аналогичный уровень энергии. Водородные топливные элементы и электродвигатели являются двумя примерами более эффективных и долговечных альтернатив традиционным двигателям внутреннего сгорания.
Связанный: 10 водородных автомобилей, на которые стоит обратить внимание
Запуск двигателя внутреннего сгорания на водороде не может быть дешевле
Bexi81Заправка автомобиля водородным двигателем внутреннего сгорания
Количество энергии, содержащейся в одном галлоне бензина, сравнимо с количеством энергии, содержащейся в одном килограмме газообразного водорода — однако последний имеет гораздо большую стоимость производства. Стоимость бензина за галлон в Соединенных Штатах составляет примерно 3-4 доллара. Но, с другой стороны, водород стоит около 16 долларов за килограмм в Соединенных Штатах и может быть произведен экономически только за счет использования возобновляемых источников энергии.
Сжатие водорода в баках высокого давления, использующее энергию, является необходимым шагом для его использования в транспортных средствах. Чистый водород трудно найти на Земле, и подавляющее большинство мировых запасов поступает от сжигания метана, который выделяет углекислый газ и другие парниковые газы. Однако возможно производить водород устойчивым образом путем электролиза воды с использованием возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия. Хотя солнечная энергия является многообещающим вариантом, она не может решить проблему, поскольку на ее долю приходится лишь крошечный процент электроэнергии, производимой в Соединенных Штатах. Однако со временем это может измениться, если солнечная энергия станет все более важным источником энергии.
Электромобили опережают водородные двигатели внутреннего сгорания на автомобильном рынке
BP63VincentЭлектромобиль, припаркованный внутри зрительного зала для демонстрации
Электромобили, работающие на водородном топливе, почти в два-три раза эффективнее электромобилей на водородном топливе. Кроме того, транспортные средства, работающие на водородных двигателях внутреннего сгорания, будут иметь более высокие эксплуатационные расходы, чем автомобили с батарейным питанием, которые снижаются в цене, но становятся более доступными.
Электродвигатели, работающие на водородных топливных элементах, более адаптируемы и компактны, а их производительность выше, чем у водородных двигателей внутреннего сгорания. Электродвигатели также имеют преимущества в том, что они более надежны и производят меньше шума, чем ДВС. FCEV имеют более высокие первоначальные затраты, чем ICE, работающие на водороде, но их более низкие затраты на топливо делают их более экономичными с течением времени.
Связанный: Есть ли будущее у автомобильных солнечных панелей на рынке электромобилей?
Проблема хранения водорода: почему HCE нужны большие топливные баки
HyundaiБезопасность водородных баков высокого давления Hyundai Nexo
Водородные двигатели внутреннего сгорания (HICE) привлекли внимание как потенциальное решение для снижения выбросов и повышения эффективности использования топлива. Однако одна из основных проблем этой технологии заключается в том, что водород имеет низкую плотность энергии по объему. Это означает, что для достижения того же уровня выработки энергии в транспортном средстве необходимо хранить больший объем водорода. В результате для HICE требуется топливный бак большего размера, чтобы обеспечить такой же запас хода и производительность, как у бензиновых или дизельных двигателей. Это приводит к значительному увеличению пространства, необходимого для размещения топливного бака, что может быть проблематично с точки зрения конструкции и функциональности автомобиля.
С практической точки зрения, больший топливный бак означает меньше места для пассажиров и груза, что может ограничить практичность и удобство использования автомобиля. Это может быть существенным недостатком, особенно для транспортных средств, предназначенных для коммерческого или личного использования, где пространство имеет большое значение. Кроме того, размер топливного бака, необходимого для HICE, также может влиять на общий вес и размер транспортного средства, что может иметь дополнительные последствия для производительности и эффективности использования топлива. Это может усложнить проектирование HICE, которые были бы эффективными и практичными, но при этом обеспечивали бы тот же уровень производительности и запас хода, что и традиционные двигатели, работающие на ископаемом топливе.
Несмотря на эти проблемы, использование водорода в качестве источника топлива для двигателей внутреннего сгорания по-прежнему имеет много потенциальных преимуществ. Например, водород можно производить из возобновляемых источников, и он может значительно сократить выбросы по сравнению с традиционными видами ископаемого топлива. Однако важно осознавать ограничения этой технологии и работать над разработкой практичных и эффективных решений, способных удовлетворить потребности как потребителей, так и отрасли.
Как электромобили на топливных элементах работают на водороде?
Как и полностью электрические транспортные средства, электромобили на топливных элементах (FCEV) используют электричество для питания электродвигателя. В отличие от других электромобилей, FCEV производят электроэнергию, используя топливный элемент, работающий на водороде, а не только от батареи.
Изображение в высоком разрешении
Аккумулятор (вспомогательный): В электромобиле низковольтная вспомогательная аккумуляторная батарея обеспечивает электроэнергию для запуска автомобиля до включения тяговой батареи; он также питает автомобильные аксессуары.
Аккумуляторный блок: Этот высоковольтный аккумулятор накапливает энергию, вырабатываемую рекуперативным торможением, и обеспечивает дополнительную мощность тягового электродвигателя.
Преобразователь постоянного/постоянного тока: Это устройство преобразует постоянный ток высокого напряжения от блока тяговых аккумуляторов в постоянный ток низкого напряжения, необходимый для питания автомобильных аксессуаров и подзарядки вспомогательного аккумулятора.
Тяговый электродвигатель (FCEV): Используя энергию топливного элемента и тягового аккумулятора, этот электродвигатель приводит в движение колеса автомобиля. В некоторых транспортных средствах используются мотор-генераторы, которые выполняют как функции привода, так и функции регенерации.
Блок топливных элементов: Сборка отдельных мембранных электродов, которые используют водород и кислород для производства электроэнергии.
Топливозаправочная горловина: Форсунка от топливораздаточной колонки присоединяется к приемнику на автомобиле для заполнения бака.