Hva er prinsippet for hydrogen brenselcellekjøretøy?

Brenselcelle er en slags kraftproduksjonsenhet som konverterer kjemisk energi i drivstoff til elektrisk energi ved redoksreaksjon av oksygen eller andre oksidanter. Det vanligste drivstoffet er hydrogen, som kan forstås som den omvendte reaksjonen av vannelektrolyse til hydrogen og oksygen.

I motsetning til rakett produserer ikke hydrogenbrenselcelle kinetisk energi gjennom den voldsomme reaksjonen av hydrogen- og oksygenforbrenning, men frigjør Gibbs frie energi i hydrogen gjennom katalytisk enhet. Arbeidsprinsippet er at hydrogen spaltes til elektroner og hydrogenioner (protoner) gjennom en katalysator (vanligvis platina) i den positive elektroden til en brenselcelle. Protoner når den negative elektroden gjennom protonutvekslingsmembranen og reagerer med oksygen for å danne vann og varme. De tilsvarende elektronene strømmer fra den positive elektroden til den negative elektroden gjennom den eksterne kretsen for å generere elektrisk energi. Den har ingen flaskehals for termisk effektivitet på rundt 40 % for drivstoffmotorer, og effektiviteten til hydrogenbrenselcellen kan lett nå mer enn 60 %.

Allerede for noen år siden har hydrogenenergi vært kjent som den «ultimate formen» for nye energikjøretøyer i kraft av fordelene med null forurensning, fornybar energi, rask hydrogenering, full rekkevidde og så videre. Imidlertid er den tekniske teorien om hydrogen brenselcelle perfekt, men industrialiseringsfremgangen er alvorlig bakover. En av de største utfordringene med markedsføringen er kostnadskontroll. Dette inkluderer ikke bare kostnadene for selve kjøretøyet, men også kostnadene for produksjon og lagring av hydrogen.

Utviklingen av hydrogenbrenselcellekjøretøyer avhenger av byggingen av hydrogenbrenselinfrastruktur som hydrogenproduksjon, hydrogenlagring, hydrogentransport og hydrogenering. I motsetning til rene trikker, som kan lades sakte hjemme eller i bedriften, kan hydrogenkjøretøy kun lades på hydrogeneringsstasjonen, så etterspørselen etter ladestasjonen er mer presserende. Uten et komplett hydrogeneringsnettverk er utviklingen av hydrogenbilindustrien umulig.