Автомобілі на водню – це автомобілі, які використовують водень як паливо для приводу двигуна. Вони є екологічно чистим та енергоефективним альтернативним видом транспорту. У цій статті ми розглянемо історію винаходу та розвитку технологій автомобілів на водню, принципи їх роботи, різновиди та моделі, які зараз доступні на ринку, а також переваги перед гібридними авто та електромобілями.
Історія винаходу та розвитку технологій автомобілів на водню
Перші дослідження в галузі водневих автомобілів почалися ще в 1807 році, коли Франсуа Айсак де Ріваз запропонував використання водню як палива для своєї газової машини. Однак, технології того часу не дозволяли створити ефективний та безпечний спосіб зберігання та транспортування водню.
У 1966 році General Motors представив концептуальний автомобіль на водневій паливній системі. Проте, через високі витрати та складність виготовлення й зберігання водню, ці технології не знайшли широкого застосування в автопромисловості на протязі наступних десятиліть.
У 21 столітті технології автомобілів на водню були суттєво поліпшені завдяки дослідженням та розробкам в області паливних елементів. У 2014 році Toyota випустила перший, в масовому виробництві, автомобіль на водневій паливній системі – Toyota Mirai. З тих пір інші виробники, такі як Hyundai, Honda, Mercedes-Benz та BMW, також презентували свої моделі автомобілів на водню.
Принципи роботи автомобілів на водню
Автомобілі на водню працюють за принципом паливної елементної технології. У цій технології водень реагує з киснем, що перетворює хімічну енергію на електричну, яка використовується для приводу двигуна. Одним із переваг такої системи є те, що в процесі реакції водень з киснем утворює воду, тому вихідні продукти не містять шкідливих викидів.
Автомобілі на водню можуть мати різні типи паливних елементів. Два основних типи – це паливні елементи з концентрованим воднем (FCV) та автомобілі з генератором водню (HICEV). У FCV водень зберігається у спеціальних резервуарах у вигляді стиснутого газу або рідини. У HICEV водень виробляється в автомобілі з використанням палива, яке зазвичай є бензин або дизельне паливо.
Які моделі є в наявності зараз
Зараз на ринку доступні кілька моделей автомобілів на водню, які можна придбати в США, Японії, Європі та Канаді. Основні моделі включають:
- Toyota Mirai,
- Hyundai Nexo,
- Honda Clarity Fuel Cell,
- Mercedes-Benz GLC F-Cell
- BMW i Hydrogen NEXT.
У 2021 році було продано понад 11 000 автомобілів на водній паливній системі, більшість з яких продані в Японії та Кореї.
Переваги автомобілів на водню перед гібридними авто та електромобілями
Автомобілі на водню мають кілька переваг перед гібридними автомобілями та електромобілями. Ось деякі з них:
- Швидке заправлення та великий запас ходу. Заправка автомобіля на водню займає приблизно 3-5 хвилин, що значно швидше, ніж заряджання електромобіля. Запас ходу автомобіля на водній паливній системі також може бути значно більшим, ніж у електромобіля, що дозволяє здійснювати подорожі на далекі відстані.
- Нульовий викид шкідливих речовин та низький рівень шуму. Паливні елементи не містять шкідливих викидів, тому що водень реагує з киснем, утворюючи воду як вихідний продукт. Крім того, автомобілі на водній паливній системі мають низький рівень шуму порівняно з бензиновими та дизельними автомобілями.
- Висока ефективність палива та низька експлуатаційна вартість. Паливні елементи мають високу ефективність, що дозволяє автомобілям на водню пройти далеко на одному заправленні. Крім того, вартість палива на водень може бути дешевше, ніж бензин або дизельне паливо в деяких країнах. Також, деякі виробники надають безкоштовне паливо на певний період часу для власників автомобілів на водню.
- Гнучкість використання водню як енергетичного джерела. Водень може бути вироблений з різних джерел, таких як вітроенергія та сонячна енергія, що дозволяє його використання як енергетичного джерела відновлюваної енергії.Однак, автомобілі на водню мають деякі недоліки, такі як високі витрати на виробництво, складність зберігання та транспортування водню. Крім того, мережа заправок на водень ще не настільки розвинена, як мережа заправок для бензину та дизельного палива.
Автомобілі на водню є екологічно чистим та енергоефективним альтернативним видом транспорту. Принцип роботи на водню дозволяє знизити викид шкідливих речовин та має низький рівень шуму. Швидке заправлення та великий запас ходу, висока ефективність палива та низька експлуатаційна вартість є додатковими перевагами. Однак, деякі недоліки, такі як високі витрати на виробництво, складність зберігання та транспортування водню, недостатня розвиненість мережі заправок, можуть бути причиною того, що автомобілі на водню не знайдуть широкого застосування в автопромисловості. Проте, з розвитком технологій та зростанням інтересу до відновлюваної енергії, можливо в майбутньому, автомобілі на водню стануть більш популярними та доступними.
Наприкінці слід зазначити, що автомобілі на водній паливній системі – це тільки один із багатьох варіантів екологічно чистого транспорту. Кожна технологія має свої переваги та недоліки, і вибір транспортного засобу повинен залежати від індивідуальних потреб та умов експлуатації.
У будь-якому разі, виробники автомобілів на водню продовжують інвестувати у дослідження та розробки у цій області, що може призвести до поліпшення технологій та зниження їх вартості. Таким чином, в майбутньому автомобілі на водній паливній системі можуть стати більш доступними для широкої публіки і стати однією з альтернатив до бензинових та дизельних автомобілів.
