1. Vätgaslagring :Vätgas lagras i en högtryckstank ombord på fordonet. Vätgas komprimeras vanligtvis till cirka 700-1000 bar (10 000-15 000 psi).
2. Bränslecellsreaktion :Hjärtat i en vätgasbil är dess bränslecell. Inuti bränslecellen reagerar vätgas (H2) med syre (O2) från luften för att producera el, vatten och värme. Den kemiska reaktionen som sker i bränslecellen är:
2H2 + O2 → 2H2O + Värme + El
3. Proton Exchange Membrane (PEM) :Inuti bränslecellen finns ett protonutbytesmembran (PEM) som separerar väte- och syremolekylerna. PEM tillåter positivt laddade vätejoner (protoner) att passera igenom samtidigt som elektroner blockeras.
4. Elproduktion :När vätejoner passerar genom PEM, kombineras de med syremolekyler och elektroner på andra sidan av membranet. Denna reaktion genererar en elektrisk ström som driver fordonets elmotor.
5. Elmotor :Elektriciteten som produceras av bränslecellen driver en elmotor som driver fordonets hjul. I likhet med en elbil ger elmotorn det nödvändiga vridmomentet och hastigheten för att driva bilen.
6. Vatten som en biprodukt :Det enda utsläppet från ett fordon med vätebränsleceller är vattenånga. Den kemiska reaktionen i bränslecellen ger rent vatten som en biprodukt, som släpps ut genom avgassystemet.
7. Vätgastankning :Vätgasbilar kan tankas på vätgasstationer. Vätgastankning liknar att tanka en bensindriven bil, men det kräver specialutrustning och utbildad personal.
Fördelar med vätgasbilar :
- Nollutsläpp :Vätgasbränslecellsfordon släpper bara ut vattenånga, vilket gör dem miljövänliga och bidrar till renare luft.
- Hög effektivitet :Vätgasbränsleceller är mycket effektiva när det gäller att omvandla väte till elektricitet, vilket resulterar i större räckvidd jämfört med bensindrivna fordon.
- Snabb tankning :Vätgastankning kan gå relativt snabbt, ungefär som att tanka en bensindriven bil.
vätgasbilars utmaningar :
- Väteproduktion och infrastruktur :För närvarande är infrastrukturen för produktion och distribution av väte begränsad, vilket gör att vätgastankstationer är knappa.
- Höga produktionskostnader :Vätgasbränslecellsfordon och den infrastruktur som krävs för produktion och distribution av väte är fortfarande dyra.
- Vätelagring :För att lagra vätgas i komprimerad form krävs högtryckstankar, som kan vara skrymmande och lägga vikt på fordonet.
Sammantaget erbjuder vätgasbilar ett lovande alternativ till konventionella bensindrivna fordon när det gäller hållbarhet och effektivitet. Utmaningar relaterade till vätgasproduktion, infrastruktur och kostnader måste dock lösas för en utbredd användning av vätebränslecellsfordon.
