Vad är en vätgasbil och hur fungerar en FCEV?

Det är ingen hemlighet att världen ställer in sig på nollutsläppsfordon inom en snar framtid. Även om elbilar har blivit populära under det senaste decenniet som ett alternativ till bensinfordon, har vätgasbilar kämpat för att komma ikapp. Vätgasfordon är dock fortfarande ett rimligt alternativ, precis som elfordon, för att ersätta bensinfordon.

Nyfiken på vetenskapen bakom vätgasbilar? Fortsätt läsa.

Hur fungerar en vätgasbil?

När det kommer till vätgasbilar kan man antingen ha två olika kraftkällor; en väteförbränningsmotor eller vätebränsleceller. Vätgasförbränningsmotorn är konstruerad på samma sätt som en bensinmotor, förutom att den förbränner väte istället för bensin.

Å andra sidan används en vätebränslecell för att omvandla kemisk energi till elektricitet för att driva din motor. För att detta ska hända frigörs vätgas från dess tank till bränslecellen där den blandas med syre för att skapa en kemisk reaktion som får elektroner att generera elektricitet.

Tekniskt sett skulle en vätgasbil kunna vara ett elfordon men istället för att drivas på batterier är de konstruerade med bränslecellskraftverk som genererar sin egen el; det är därför de kallas bränslecellselektriska fordon eller FCEV. På samma sätt har du möjlighet att välja ett fordon med vätgas för förbränning; annars känd som en HICEV. Lära sig mer om

hur elfordon fungerar om du inte är bekant.

Vilka är fördelarna med bilar med vätgas?

Vätgasfordon som är beroende av bränsleceller eller intern förbränning producerar vattenånga som en avgasprodukt utan spår av koldioxid. Vätgasfordon är med andra ord miljövänliga precis som elfordon.

Utöver det behöver en vätgasbil inte laddas som ett batteridrivet fordon; du kan tanka den på mindre än fem minuter. Faktum är att de flesta vätgasbilar lätt klarar en sträcka på upp till 300 miles på en full tank.

Eftersom vätgasbilar med bränsleceller genererar sin egen elektricitet under körning behöver de inga stora batterier. I de flesta fall är ett litet 30kW batteri mer än tillräckligt för att lagra el. För att inte tala om, de flesta vätgasfordon med bränsleceller har en livslängd på 5 000 till 10 000 timmar; detta motsvarar 150 000 till 300 000 miles.

Naturligtvis, om du kör ett elfordon med bränsleceller, kommer motorn att vara tyst som en mus.

Varför är vätgasbilar ännu inte mainstream?

Enligt TWI Global, Vätgasbilar är dyrare att tillverka än batteridrivna elbilar. På grund av det är de flesta biltillverkare inte villiga att ta chansen och producera vätgasbilar i stor skala.

Även om du har råd med en vätgasbil, var skulle du tanka den? Det finns helt enkelt inte tillräckligt med infrastruktur för att stödja vätgasfordon just nu. Enligt Alternativa Fuels Data Center (AFDC), 48 tankstationer för vätgas är öppna för allmänheten i USA; 47 av dessa tankstationer finns i Kalifornien. Om du är i Kanada finns det bara sju allmänt tillgängliga vätgastankstationer (enligt GLP Autogas).

Det finns också frågan om vätgas energieffektivitet; det krävs mycket resurser som vanligtvis innebär förbränning av fossila bränslen för att ta tillvara ren vätgas från metan eller vatten.

Men vad händer om du använder solbaserad el för att skörda väte utan fossila bränslen? Ja, det kan göras, men enligt a forskning gjord av The Conversation, skulle det vara mer energieffektivt om du laddar batteridrivna elbilar direkt istället för att använda el för att producera vätgas bara för att generera elektricitet igen genom bränsleceller.

För den vätgas som finns på bensinstationer skulle du betala mer för den än bensin eller el; om det inte finns en global bränslebrist som har fått bensinpriset att skjuta i höjden. Faktum är att väte innehåller mer energi per volymenhet än bensin; det betyder att du förmodligen kommer att besöka en vätgastankstation oftare.

Sist men inte minst är vätgas mycket flyktig och brandfarlig vilket gör den svår att lagra. Av den anledningen måste vätgastankar vara tuffa och krocktestade under extrema förhållanden innan godkännande. Dessutom byggs vätgaskraftverk vanligtvis nära tankstationer eftersom långväga transporter utgör säkerhetsrisker.

Vilka vätgasbilar finns tillgängliga för konsumenter?

Enligt Motor1, endast 41 700 vätgasbilar har sålts över hela världen sedan 2011. De enda vätgasbilarna som för närvarande tillverkas är Hyundai Nexo och Toyota Mirai. Andra anmärkningsvärda vätgasfordon som tillverkades men avvecklades inkluderar Honda Clarity och Hyundai Tucson FCEV.

Hyundai Nexo är en bränslecells elektrisk SUV-fordon som körs på vätgas; den har en räckvidd på mellan 354 miles till 380 miles. Dess utgångspris i Nordamerika är cirka 59 000 $ för den blå trimningen och cirka 62 000 $ för den begränsade trimmen.

I likhet med Hyundai Nexo, Toyota Mirai är en vätgasbränslecell i medelstor sedanbil. På en full tank har Toyota Mirai en beräknad räckvidd på mellan 357 miles (begränsad trim) till 402 miles (XLE trim). Dess utgångspris i Nordamerika är 49 500 $ för XLE-trimmet och 66 000 $ för den begränsade trimningen.

Både Hyundai Nexo och Toyota Mirai är berättigade till det federala skatteincitamentet på $7 500 i USA; om du köper en vätgasbil i Kalifornien får du en extra skatterabatt på $4 500.

Det är också värt att nämna att både Toyota Mirai och Hyundai Nexo kommer med ett nollräntefinansieringsalternativ och gratis bränslepåfyllning vid vilken vätgasstation som helst på upp till $15 000. Det blir inte bättre än så här! Alternativt kan du överväga alternativ för batteridrivna fordon med noll utsläpp.

Kan din nästa bil köras på väte?

Sanningen att säga har vi en lång väg kvar innan vätgasbilar blir en vanlig syn på vägen. Naturligtvis, tills vätgastankstationer börjar dyka upp överallt och utnyttjande av vätgas blir ekonomiskt lönsamt, kommer de flesta att vara skeptiska till vätgasbilar.

Du kan dock fortfarande köpa en vätgasbil just nu om du vill. Problemet är att det kan vara en svår utmaning att hitta en vätgastankstation.

4 saker att tänka på innan du byter till ett elfordon

Läs Nästa

Om författaren