Khi cuộc trò chuyện toàn cầu về biến đổi khí hậu và tính bền vững của môi trường tiếp tục phát triển, các phương tiện không phát thải như xe điện hydro cung cấp một lựa chọn ngày càng khả thi cho những người tìm cách giảm thiểu lượng khí thải carbon của họ trên đường. Thật vậy, các nhà sản xuất ô tô đã và đang phát triển các hình thức vận chuyển không khí thải ngày càng hiệu quả bằng cách chuyển sang sử dụng xe điện. Những tiến bộ trong công nghệ pin nhiên liệu đã tăng lên đáng kểhiệu quả của việc sản xuất xe điện hydro đồng thời giảm chi phí mang lại cho các loại xe này lợi thế cạnh tranh so với xe chạy bằng xăng và dầu diesel tiêu chuẩn và xe điện chạy bằng pin (BEV). Hơn nữa, đối với xe tải và xe tải, pin có thể quá nặng và có thời gian sạc lâu đồng thời gây căng thẳng cho lưới điện trên toàn cầu. Mối quan tâm đến việc sử dụng công nghệ pin nhiên liệu hydro để cung cấp năng lượng cho những phương tiện nặng hơn này đang được thúc đẩy khi các đội xe cân nhắc một giải pháp thay thế thiết thực hơn. Khi các chính sách và ưu đãi của chính phủ ủng hộ các giải pháp giao thông sạch và nhu cầu của khách hàng tăng lên, sự tăng trưởng dự đoán của thị trường xe điện hydro đang bắt đầu tạo ra thứ có thể được coi là một cuộc cách mạng trong ngành ô tô.
Ảnh chụp 3/4 phía trước của chiếc SUV Hyundai Nexo 2023 trên đường đua
Các thị trường Hoa Kỳ đang dần chuyển hướng bằng cách đón nhận phong trào xe điện chạy bằng hydro
Ảnh chụp 3/4 phía sau của Toyota Mirai 2023 trên đường đua
Công nghệ xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro về cơ bản là ứng dụng điện từ một nguồn khác. Không giống như BEV yêu cầu pin cồng kềnh để di chuyển quãng đường dài, HFCV dựa vào một pin nhỏ tích hợp có thể được sạc liên tục với áp suất cao., hydro khí được lưu trữ. Phản ứng hóa học này tạo ra năng lượng trong khi chỉ thải ra nước dưới dạng sản phẩm phụ, khiến nó trở thành một trong những nguồn năng lượng sạch nhất hiện nay. Những phương tiện như vậy tiếp nhiên liệu trong vài phút và cung cấp phạm vi lái xe rộng hơn so với các mẫu xe điện khác. Đi đầu trong cuộc cách mạng này là các công ty như Toyota, Hyundai, Daimler Truck AG, Nikola Corporation, Hyzon Motors và Honda, những công ty đang phát triển các ứng dụng sáng tạo của pin nhiên liệu hydro vào ô tô, xe buýt, xe bán tải và xe bán tải. Những phát triển này tiếp tục thúc đẩy nghiên cứu và thực hiện thêm với luật sắp tới của Hoa Kỳ khuyến khích các khoản đầu tư này từ cả khu vực công và tư nhân. Hiện tại, thị trường Mỹ đang dần chuyển hướng sang ô tô chạy bằng nhiên liệu hydro, với sự quan tâm của các công ty và khách hàng. Cơ sở hạ tầng dần mở rộng trong các trạm tiếp nhiên liệu cũng đang giúp thúc đẩy tỷ lệ sử dụng - khoảng 50 trạm tiếp nhiên liệu đã được nhắm mục tiêu thành lập ở California vào năm 2020. Tuy nhiên, Nhật Bản là một trong những quốc gia phát triển HFCV nhanh nhất. Đến tháng 3 năm 2021, 160 trạm nạp hydro đã được xây dựng trên khắp Nhật Bản để hỗ trợ đội xe gồm 40.000 HFVC, vượt xa những nỗ lực của California.Nó dự kiến sẽ đạt 900 trạm vào năm 2030 và duy trì mức tăng trưởng ổn định 800.000 HFVC trên đường.
Bộ Năng lượng Hoa Kỳ gần đây đã đưa ra Chiến lược Hydro sạch Quốc gia, cam kết tài trợ cho việc xây dựng bốn 'trung tâm sạch' khu vực nằm rải rác trên các bang khác nhau, hỗ trợ tài chính cho nghiên cứu và phát triển các quy trình điện phân hydro sạch mới và đầu tư vào các cơ sở sản xuất hydro xanh. Nó ra đời sau Đạo luật việc làm và đầu tư cơ sở hạ tầng lưỡng đảng vào tháng 11 năm 2021, trong đó Chính phủ Hoa Kỳ chỉ định 8 tỷ đô la để giúp xây dựng hàng chục Trung tâm hydro sạch khu vực trên toàn quốc. Trong khi đó, California đã công bố kế hoạch khí hậu ngắn hạn cam kết tăng cường cơ sở hạ tầng mạng cho các trạm tiếp nhiên liệu hydro trên toàn tiểu bang. Những sáng kiến lập pháp này, cùng với các cấu trúc hỗ trợ kinh tế, đảm bảo một môi trường trao quyền cho các tổ chức thương mại, tổ chức nghiên cứu,
Đầu tư vào đội tàu chạy bằng nhiên liệu hydro đang hợp lý hóa hoạt động
Ảnh chụp 3/4 mặt trước của Toyota Mirai 2023
Một trong những điểm bán hàng chính của HFVC nằm ở lợi thế về dung lượng lưu trữ của chúng so với BEV chạy bằng lithium-ion. Thông qua các bình áp suất cao bên dưới ô tô, chúng có thể lưu trữ lượng năng lượng cao hơn đáng kể với khối lượng ít hơn nhiều so với BEV, dẫn đến phạm vi hoạt động dài hơn nhiều mà không cần thêm trọng lượng cho mỗi dặm cộng vào tổng quãng đường đã đi. Ví dụ, 1 kg hydro chứa năng lượng gấp 236 lần so với một khối lượng pin lithium-ion tương tự. Khi đã ở trên các phương tiện chạy bằng hydro, pin nhiên liệu sẽ chuyển đổi năng lượng được lưu trữ thành điện năng với tỷ lệ hiệu suất là 60%. Battery Point EVs hoạt động tốt hơn từ tường điện đến bánh xe với hiệu suất 75 phần trăm, chỉ tổn thất nhỏ khi sạc, chuyển đổi biến tần và rò rỉ pin theo thời gian - tốt hơn nhiều so với những gì có thể đạt được với công nghệ hydro hiện tại.
Chuỗi siêu thị Asda của Anh nổi bật trong số những người tin vào sự hấp dẫn của công nghệ; 1.000 phương tiện diesel cỡ lớn của họ phải sạc nhiều lần mỗi ngày nhưng sẽ cần thêm ngân sách và công suất bổ sung tổng thể để biến tất cả các phương tiện thành BEV. Chi phí sản xuất pin nhiên liệu, máy nén, máy bơm và hệ thống phân phối vẫn cao do sản xuất quy mô thấp. Nhưng khi quy mô kinh tế khởi động trong những năm tới, chúng ta có thể sẽ thấy chi phí giảm liên quan đến cơ sở hạ tầng và thiết bị cần thiết để chuyển đổi từ ô tô chạy bằng xăng sang thị trường HFCV. Các nhà khoa học đang làm việc về điện phân PEM tin rằng có thể đạt được tỷ lệ hiệu quả từ 82 đến 86 phần trăm vào năm 2030 , tạo ra một cuộc cách mạng đáng kể về tổng mức sử dụng năng lượng của hệ thống và hiệu quả chi phí.
Làm thế nào một cuộc cách mạng phương tiện hydro có thể mở đường cho hiệu quả
Ảnh chụp 3/4 phía sau của Toyota Mirai 2023 trên đường đua
Hiện tại, BEV nhìn chung hoạt động tốt hơn nhiều, nhưng những tiến bộ trong cả hai công nghệ đang chạy đua về phía trước. Khi kết hợp với các nguồn năng lượng tái tạo bền vững, tiềm năng của xe điện hydro thể hiện như một lựa chọn hấp dẫn để loại bỏ khí thải độc hại nếu có đủ thời gian và các bộ phận được tối ưu hóa. Hiện tại, công nghệ xe điện sạch này dường như đang dần dần hướng tới một tương lai đầy hứa hẹn trong lĩnh vực vận tải không khí thải. Tuy nhiên, mục tiêu cuối cùng của việc thúc đẩy nhà máy điện hydro này vẫn rõ ràng; chủ yếu, để tập trung năng lượng vào các công nghệ sản xuất hydro tăng cường đáng kể để nhiên liệu hóa thạch truyền thống trở thành dĩ vãng. Đến năm 2050, mục tiêu là sản xuất 50 triệu tấn hydrohàng năm tại Hoa Kỳ. Các chi tiết cụ thể xung quanh điện pin nhiên liệu hydro rất khác nhau tùy thuộc vào các yếu tố như loại phương tiện, dung lượng lưu trữ và tính sẵn có của các điểm tiếp nhiên liệu. Tuy nhiên, có một điều vẫn đúng từ ô tô Pin nhiên liệu trong suốt của Honda đến xe tải do Hyzon điều hành — hydro giúp cải thiện chi phí vận hành, giảm rủi ro tiềm ẩn đối với sức khỏe phổi, giảm ô nhiễm không khí và tạo ra các lựa chọn giao thông bền vững, cùng nhiều lợi ích khác. Không chỉ lĩnh vực vận tải đường bộ được hưởng lợi từ làn sóng xe điện chạy bằng hydro - các khách hàng của đội xe Ford sử dụng xe tải lớn chạy dầu diesel với quãng đường lên đến 600 dặm một ngày, thường chở hàng hóa đông lạnh.
Hydrogen cũng mang lại những lợi thế khác biệt- cung cấp thêm năng lượng mà không áp đảo BEV. Và họ không phải là những người duy nhất. Các công ty dịch vụ xe cứu thương và giao hàng đang nghiên cứu cải tiến các hoạt động để kết hợp các xe bán tải chạy bằng hydro. Khi nhu cầu về các lựa chọn thay thế thân thiện với môi trường cho xăng và dầu diesel truyền thống tiếp tục tăng lên, rõ ràng là có một cơ hội duy nhất ở đây để phát triển một phương thức vận chuyển đáng tin cậy, thân thiện với môi trường, phù hợp với cả nhu cầu của khách hàng và doanh nghiệp hiện tại và trong tương lai. tương lai. Việc tiếp tục đầu tư vào cả khía cạnh công nghệ và các cấu trúc cần thiết của chính phủ là những yếu tố quan trọng để chuyển đổi và triển khai thành công cuộc cách mạng xe điện hydro. Không thể phủ nhận rằng, cuộc cách mạng xe điện chạy bằng hydro đã đến
