Thế giới đang hướng tới BEV, nhưng nhiều công ty cũng đang hướng tới công nghệ hydro. Hydro có phải là nhiên liệu chúng ta cần ngày nay không?
Ảnh chụp ba phần tư phía trước của Hyperion XP-1 2020
Ô tô điện đã tạo ra bước nhảy vọt từ những thứ hiếm lạ sang những chiếc ô tô đi lại thông thường . Đây là một điểm bùng phát quan trọng trong quá trình điện khí hóa giao thông. Những người trong đám đông “Tôi chỉ muốn đi từ A đến B”, còn được gọi là “hầu hết mọi người”, đang bắt đầu tin tưởng vào ô tô điện. Thành công của Tesla có thể đánh dấu sự khởi đầu của thị trường ô tô điện đại chúng, nhưng những chiếc hatchback tiết kiệm như Nissan Leaf mới là điểm khiến những người không đam mê ô tô sẵn sàng “chạy bằng điện”. Ở giai đoạn đầu của sự phát triển của ô tô điện, hai loại nhiên liệu đang cạnh tranh để cung cấp năng lượng cho tình trạng tắc đường trong tương lai: pin và hydro. Cần lưu ý rằng trong khi ô tô chạy bằng pin hiện đang là lĩnh vực phát triển nóng nhất của thị trường ô tô, thì chỉ vài năm trước, chúng vẫn còn là một sự tò mò ngớ ngẩn và không có triển vọng. Hydrogen có thể trải qua một thị trường đi lên đột ngột tương tự.
Tình trạng hiện tại của ô tô hydro
\
Một cảnh hành động ba phần tư phía trước của một chiếc Toyota Mirai trên đường
Toyota là công ty xe hơi đầu tiên đạt được thành công thực sự với xe chạy bằng hydro. Mẫu sedan Mirai của hãng, được giới thiệu vào năm 2014, đã trở thành mẫu xe đầu bảng chạy bằng hydro trên thực tế. Tất nhiên, Mirai không phải là chiếc ô tô hydro đầu tiên được bán trên thị trường đại chúng (General Motors đã bán một chiếc Chevrolet Equinox chạy bằng hydro cho đội xe sử dụng vào năm 2007 và họ cũng không phải là người đầu tiên). Nhưng Toyota là công ty đầu tiên có được chỗ đứng vững chắc trong thị trường xe hơi chạy bằng hydro vốn hầu như không tồn tại. Sau thành công của Toyota, Hyundai và Honda đã cho ra đời những chiếc xe chạy bằng hydro của riêng họ.
Honda đã sản xuất mẫu sedan Clarity từ năm 2016 đến năm 2021, có kiểu dáng và cảm giác tương tự như Toyota Mirai. Trong một thời gian, có vẻ như Toyota Mirai và Honda Clarity có thể có sự cạnh tranh tương tự với Toyota Camry và Honda Accord. Tuy nhiên, Honda đã ngừng sản xuất mẫu sedan chạy bằng hydro vào năm 2021 và thay thế bằng biến thể hybrid cắm điện hydro của CR-V . Hệ thống truyền động hydro của CR-V là kết quả của sự hợp tác giữa Honda và General Motors . Điều đáng chú ý là vì CR-V là một loại xe plug-in hybrid thay vì một phương tiện hoàn toàn chạy bằng pin nhiên liệu, nên đây là chiếc xe chạy bằng hydro đầu tiên có thể lái vượt ra ngoài một số thành phố có trạm nhiên liệu hydro. Cấp, người ta sẽ phải lên kế hoạch dừng sạc rấtcẩn thận, nhưng đây vẫn là lần đầu tiên trong lịch sử xe hydro.
Hyundai đã giới thiệu chiếc SUV Nexo hydro . Mặc dù sự phổ biến của những chiếc SUV và crossover chạy bằng hydro có thể không mang lại cảm giác hồi hộp cho những người theo chủ nghĩa thuần túy về ô tô, nhưng những chiếc SUV là nơi kiếm tiền hiện tại. Những người lái xe có ý kiến sẽ phải đợi hydro sinh lời trước khi xuất hiện những “chiếc coupe đam mê” pin nhiên liệu. Ngoài pin nhiên liệu, Toyota và Ford đã và đang phát triển động cơ đốt trong chạy bằng hydro. Toyota thậm chí còn đưa một động cơ đốt hydro vào một chiếc Corolla. Tuy nhiên, những kế hoạch lớn nhằm giới thiệu với thế giới một chiếc ô tô chạy bằng hydro trên đường đua đã thất bại khi chiếc ô tô bốc cháy . Đặt yếu tố dễ cháy sang một bên, động cơ đốt hydro vẫn còn gây tranh cãi. Liệu chúng có thay thế động cơ xăng hay biến thành ngõ cụt về công nghệ hay không vẫn còn phải xem.
Hydrogen đã cho thấy nhiều hứa hẹn hơn trong thế giới vận tải đường bộ thương mại so với các phương tiện chở khách nội địa. Việc thiết lập một mạng lưới cung cấp nhiên liệu hydro cho các xe tải thương mại sẽ dễ dàng hơn là đặt máy bơm hydro ở mọi thị trấn. Hệ thống pin nhiên liệu hydro cũng có trọng lượng nhẹ hơn đáng kể so với pin cần thiết để cung cấp năng lượng cho xe tải thương mại, cho phép trọng lượng hàng hóa nhiều hơn.
Ưu điểm của ô tô hydro là gì?
Ảnh chụp ba phần tư phía trước của chiếc Hyundai NEXO 2023 đang di chuyển với ngoại thất màu Xanh lam.
Điểm bán hàng rõ ràng nhất của ô tô hydro là bạn không cần đợi chúng sạc. Như bất kỳ ai quảng cáo ô tô hydro sẽ chỉ ra, bạn có thể tiếp nhiên liệu cho ô tô hydro nhanh như bơm một bình xăng. Ngoài ra, ô tô hydro không sử dụng lưới điện theo cách mà ô tô chạy bằng pin vẫn làm. Khi mùa hè đến gần và mang theo những lời cầu xin hàng năm để giảm bớt điều hòa không khí trước khi lưới điện bị hỏng, người ta dễ dàng nhận thấy những lợi thế của một chiếc ô tô không bị mất điện trong thành phố. Hệ thống pin nhiên liệu hydro cũng nhẹ hơn pin, điều này thực sự làm giảm tải cho động cơ của xe. Hơn nữa, ô tô hydro không yêu cầu một lượng lớn lithium theo yêu cầu của pin. Khi ô tô điện chiếm một phần lớn hơn trên đường vào ban ngày, nhu cầu về lithium có nguy cơ làm chậm cuộc diễu hành của sự tiến bộ. Trong khi các công nghệ pin khác đã sớm cho thấy nhiều hứa hẹn,
Nhược điểm của ô tô hydro là gì?
Trạm tiếp nhiên liệu hydro mới ở Nam California
Vấn đề rõ ràng nhất là bạn chỉ có thể tiếp nhiên liệu cho ô tô hydro ở một số ít thành phố. Bất kỳ ai muốn lái xe xa khỏi trạm tiếp nhiên liệu hydro sẽ cần kéo theo một xe moóc chứa đầy bình hydro. Vấn đề cung cấp hydro sẽ không được giải quyết đơn giản bằng cách xây dựng các trạm nhiên liệu hydro ở mọi thị trấn. Tất cả lượng khí hydro đó phải đến từ đâu đó. Hiện tại, ngành công nghiệp không thể sản xuất đủ hydro để cung cấp nhiên liệu cho đường cao tốc giả định chạy hoàn toàn bằng pin nhiên liệu. Hơn nữa, mặc dù tất cả những người viết quảng cáo PR đều nói về tính bền vững và “xanh hóa”, nhưng hầu hết hydro ngày nay đều có nguồn gốc từ khí tự nhiên. Trong khi chỉ có hơi nước thoát ra từ ống xả, ô tô chạy bằng hydro cũng phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch như ô tô chạy bằng xăng. Đúng là tồn tại các quy trình bền vững hơn để thu được khí hydro tinh khiết từ các nguồn tái tạo, nhưng hiện tại hầu hết hydro đến từ nhiên liệu hóa thạch và do đó khó có thể là một chiến thắng cho môi trường. Cuối cùng, các chất xúc tác và điện cực trong hệ thống pin nhiên liệu hydro sử dụng kim loại đất hiếm. Mặc dù pin nhiên liệu hydro không yêu cầu nhiều lithium như xe điện chạy bằng pin, nhưng chúng không loại bỏ được vấn đề nguồn cung cấp kim loại hiếm ngày càng thu hẹp.
Các nhà sản xuất ô tô có nên hướng tới công nghệ hydro?
Ảnh chụp các bộ phận cơ khí của Toyota Mirai
Không một loại nhiên liệu nào có thể giải quyết được vấn đề cung cấp năng lượng bền vững cho tất cả các phương tiện giao thông trên thế giới. Hydro là một phần quan trọng trong việc mở rộng phạm vi nhiên liệu trên đường ngày nay . Hiện tại, chỉ có ba loại nhiên liệu tồn tại cho ô tô đại chúng: pin, xăng và dầu diesel. Hydro hầu như không được coi là một lựa chọn nhiên liệu vì nó quá khan hiếm. (Hydro có thể là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ, nhưng các trạm bơm khí hydro tinh khiết lại rất hiếm trên Trái đất.) Với tất cả những gì đã nói, hydro gần như chắc chắn sẽ có một vị trí trong các phương tiện vận tải của tương lai.
Nhưng trong khi Toyota Mirai có thể là một chiếc sedan sang trọng , hydro có thể sẽ không chiếm lĩnh các con đường. Thay vì cung cấp năng lượng cho mọi chiếc SUV gia đình và chiếc coupe dành cho những người đam mê, hydro có thể sẽ hữu ích hơn trong máy đào, máy kéo và các thiết bị xây dựng khác. Ngành vận tải đường bộ cũng có thể nhận thấy pin nhiên liệu hydro tốt hơn hệ thống năng lượng điện-ắc quy khi động cơ diesel dần đi vào dĩ vãng. Hydro sẽ không giải quyết một cách kỳ diệu các vấn đề về nhiên liệu và khí thải trên đường phố ngày nay, nhưng nó sẽ là một phần quan trọng của giải pháp.
