Cuộc đua cho động cơ đốt hydro chính thức bắt đầu
Cuộc tranh luận về quá trình đốt cháy hydro trong ô tô
Khi ngành công nghiệp ô tô thúc đẩy các giải pháp bền vững, cuộc tranh luận về động cơ đốt hydro ngày càng gay gắt. Gần đây, Volvo đã mạo hiểm bước vào cuộc cạnh tranh, khẳng định rằng quá trình đốt cháy hydro có thể đáp ứng tiêu chuẩn phát thải bằng không. Điều này đặt ra nhiều câu hỏi về tương lai của công nghệ ô tô và tác động môi trường của nó.
Tìm hiểu công nghệ đốt cháy hydro
Động cơ đốt hydro hoạt động tương tự như động cơ đốt trong truyền thống, nhưng thay vì xăng hoặc dầu diesel, chúng đốt hydro. Về mặt lý thuyết, quá trình này tạo ra hơi nước thay vì carbon dioxide như một sản phẩm phụ. Tuy nhiên, khi so sánh với các động cơ truyền thống, động cơ đốt hydro phải đối mặt với những thách thức và cơ hội riêng.
Động cơ đốt hydro Cummins – Tín dụng hình ảnh Cummins
Hiện tại, công nghệ đốt hydro đang trong giai đoạn thăm dò trong ngành ô tô. Các công ty như Volvo, Cummins, Hyundai và Toyota tin tưởng vào tiềm năng của nó, nhưng vẫn còn khoảng cách giữa nghiên cứu và ứng dụng thương mại rộng rãi.
Ưu điểm của động cơ đốt hydro
Động cơ đốt hydro có một số ưu điểm hấp dẫn so với pin nhiên liệu hydro, khiến chúng trở thành lựa chọn thay thế hấp dẫn cho các giải pháp di chuyển không phát thải. Những lợi ích này mở rộng trên nhiều khía cạnh khác nhau như tính linh hoạt trong thiết kế phương tiện, hiệu quả chi phí và sự quen thuộc trong vận hành. Dưới đây là những điểm chính làm nổi bật những ưu điểm khác biệt của động cơ đốt trong hydro:
Động cơ đốt hydro nhỏ gọn hơn pin nhiên liệu hydro.
Tạo điều kiện cho các thiết kế xe linh hoạt và sáng tạo hơn.
Tích hợp dễ dàng hơn vào các nền tảng ô tô khác nhau mà không cần thiết kế lại lớn.
Duy trì hoặc tăng không gian nội thất và sức chứa hàng hóa, nâng cao tiện ích của xe.
Cân nhắc chi phí có lợi cho động cơ đốt hydro.
Chi phí sản xuất ít tốn kém hơn so với hệ thống pin nhiên liệu hydro.
Sử dụng các công nghệ và cơ sở hạ tầng động cơ đốt trong đã được thiết lập.
Cho phép điều chỉnh các dây chuyền sản xuất và linh kiện hiện có với những sửa đổi tối thiểu.
Chi phí sản xuất thấp hơn có thể được chuyển sang người tiêu dùng, có khả năng đẩy nhanh việc áp dụng.
Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt hydro giống với động cơ xăng truyền thống.
Làm quen với các kỹ sư cơ khí và ô tô.
Yêu cầu đào tạo lại tối thiểu cho lực lượng lao động hiện có.
Tăng cường sức hấp dẫn đối với các nhà sản xuất ô tô và ngành dịch vụ ô tô nói chung.
Tạo điều kiện chuyển đổi suôn sẻ hơn sang công nghệ xanh hơn.
Duy trì hệ sinh thái hỗ trợ mạnh mẽ cho chủ sở hữu phương tiện.
Vấn đề ô nhiễm
Các nhà phê bình cho rằng quá trình đốt cháy hydro không sạch như người ta tưởng. Trong khi đốt hydro giúp loại bỏ lượng khí thải CO2, nó tạo ra oxit nitơ (NOx), là chất gây ô nhiễm có hại. Những lượng khí thải này đặt ra một trở ngại đáng kể trong việc phân loại động cơ đốt hydro là loại thực sự không phát thải.
Nghiên cứu hiện tại đưa ra nhiều kết quả khác nhau, trong đó một số nghiên cứu chỉ ra rằng lượng khí thải NOx có thể được giảm thiểu thông qua các thiết kế động cơ tiên tiến và công nghệ xử lý khí thải. Tuy nhiên, cuộc tranh luận vẫn tiếp tục khi ngành công nghiệp tìm kiếm bằng chứng thuyết phục.
Xe tải sử dụng động cơ đốt trong Volvo – Nguồn hình ảnh Volvo
Tuyên bố không phát thải của Volvo
Lập trường của Volvo rất táo bạo: họ cho rằng quá trình đốt cháy hydro có thể phù hợp với các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về xe không phát thải của Liên minh Châu Âu. Chiến lược của họ bao gồm sử dụng vật liệu tái tạo và kỹ thuật đốt tiên tiến để giảm thiểu lượng khí thải NOx.
Nhà sản xuất ô tô Thụy Điển có kế hoạch tận dụng hydro xanh, được sản xuất bằng các nguồn năng lượng tái tạo, để đảm bảo toàn bộ vòng đời của nhiên liệu hydro thân thiện với môi trường. Điều này khẳng định Volvo không chỉ là nhà sản xuất ô tô mà còn là nhà tiên phong trong công nghệ ô tô bền vững.
Tiêu chuẩn quy định và tuân thủ
Cả tiêu chuẩn xe không phát thải của Anh và Mỹ đều đặt ra tiêu chuẩn cao. Những quy định này yêu cầu các phương tiện không tạo ra khí thải từ ống xả, một tiêu chí mà động cơ đốt hydro phải đáp ứng để được phân loại.
Để tuân thủ, động cơ đốt hydro phải trải qua quá trình kiểm tra và xác nhận nghiêm ngặt. Điều này bao gồm kiểm tra lượng khí thải trong thế giới thực và đánh giá vòng đời để đảm bảo rằng tất cả các khía cạnh của sản xuất và vận hành đều bền vững.
Sự bùng nổ của công nghệ động cơ đốt trong hydro
Sự quan tâm của ngành công nghiệp ô tô đối với công nghệ động cơ đốt hydro thực sự đang có đà tăng trưởng khi các công ty tìm kiếm các giải pháp thay thế cho các giải pháp chạy bằng pin để di chuyển không phát thải. Mới đây, Hyundai Doosan Infracore, đơn vị trực thuộc HD Hyundai, đã công bố kế hoạch sản xuất động cơ đốt trong hydro (ICE) cho xe xây dựng và thương mại vào năm 2025. Việc ứng dụng các động cơ này được xem là sự thay thế dần cho động cơ diesel, thu hút sự quan tâm đáng kể. từ những người chơi lớn trong ngành.
Ví dụ, Cummins đang tích cực thử nghiệm hydrogen ICE và mở rộng đầu tư vào năng lượng và linh kiện hydro. Nhưng nó không chỉ là xe tải.Toyota đang vượt qua các giới hạn bằng cách phát triển động cơ đốt hydro cho xe đua và thậm chí cả xe chở khách. Nhà sản xuất ô tô này đã tung ra Mirai, một loại xe chạy bằng pin nhiên liệu, nhưng hiện đang khám phá một hướng đi mới sử dụng hydro. Toyota đang đổi mới với động cơ đốt hydro, điển hình là Corolla Cross H2 Concept.
Ví dụ như động cơ hydro 11.0L ICE của Hyundai Dossan, thể hiện khả năng của công nghệ hydro hiện đại. Nó cung cấp công suất 300 kW (402 HP) và 1.254 lb.-ft. (1.700 Nm) mô-men xoắn tại 2.000 vòng/phút, đáp ứng các quy định nghiêm ngặt về khí thải Cấp 5/Cấp 5/Euro 7. Lượng khí thải của động cơ thấp một cách ấn tượng, giảm 90% so với mức hiện tại để đáp ứng các tiêu chuẩn Zero CO2 (dưới 1g/kwh) và Zero Impact Emission. Những động cơ này đặc biệt phù hợp cho xe bán tải chạy đường bộ và thiết bị xây dựng, có thời gian tiếp nhiên liệu nhanh chóng chỉ trong một phút và phạm vi hoạt động là 310 dặm (500 km). Khi xem xét chi phí bảo trì, chúng cũng tiết kiệm hơn 25%-30% so với bộ pin hoặc pin nhiên liệu hydro.
Cho đến nay, cuộc tranh luận về động cơ đốt hydro là phương tiện không phát thải vẫn chưa được giải quyết. Những tuyên bố đầy tham vọng và sáng kiến chiến lược của Volvo thể hiện một bước tiến đáng kể nhưng cũng nêu bật những thách thức phía trước. Khi ngành khám phá công nghệ này, các bên liên quan phải cân bằng giữa đổi mới với trách nhiệm với môi trường.
Cuối cùng, liệu đốt cháy hydro có trở thành một giải pháp chủ đạo hay không sẽ phụ thuộc vào những tiến bộ liên tục trong công nghệ, hỗ trợ pháp lý và sự chấp nhận của thị trường. Điều vẫn rõ ràng là việc theo đuổi các phương tiện không phát thải là rất quan trọng cho một tương lai bền vững.
