Brintbiler forklarede: brændselsceller, effektivitet og nul-emissioner
Udrulningen af køretøjerne hæmmes af mangel på teknisk infrastruktur
Toyota Mirai 2019
FREDERIC J. BROWN/AFP via Getty Images
Da erhvervsminister Kwasi Kwarteng afslørede Storbritanniens første brintstrategi i sidste måned, sagde han, at brændstoffet havde potentialet til at transformere den måde, vi driver vores liv på.
En sådan transformation ses allerede i bilismen. Fra så langt tilbage som Anden Verdenskrig , har teknikere brugt brintgas til at drive køretøjer som et renere alternativ til benzin.
Interessen og investeringerne i brintteknologi til brug i biler er steget markant siden 1990'erne. Og med regeringen, der har bekræftet, at salg af nye benzin- og dieselbiler vil blive forbudt i Storbritannien fra 2030, er yderligere finansiering klar til at strømme ind.
Teknologien
Brintdrevne biler indeholder ikke forbrændingsmotorer. I stedet er nøglen til en brintbil brændselscellen, sagde Kørsel elektrisk .
Gassen kommer ind i brændselscellen fra en tank og blandes med ilt for at skabe vand i en kemisk reaktion, der genererer elektricitet, der bruges til at drive de motorer, der driver hjulene, forklaret Hydrogen Hub , et industriledet fællesskab af interessenter i brint- og brændselscelleforsyningskæden. Brinttanke tankes i en proces, der stort set er den samme som med en benzin- eller dieselbil, tilføjede gruppen.
Brint vs. elbiler
Kulstoffodsporene for brintdrevne og elektriske køretøjer ligner hinanden, men førstnævnte kan rejse meget længere uden at skulle tanke - og når de gør det, tager processen minutter i stedet for timer, sagde Driving Electric.
Alligevel er skeptikernes første argument mod brintbiler effektivitet, sagde Auto Express. For at skabe brint til brug i strømceller omdannes elektricitet til gassen, normalt via elektrolyse - en proces, hvor omkring 25% af kildeenergien går tabt, ifølge Tom Baxter, en kemiingeniørlektor ved Aberdeen University.
Den resulterende brint komprimeres derefter, køles og transporteres til en brinttankstation, som taber omkring yderligere 10 %, forklarede Baxter i en artikel om Samtalen . Og når man først er inde i køretøjet, går yderligere 25% af energikilden tabt ved at konvertere brinten tilbage til elektricitet og bruge det til at drive motoren, skrev han.
Ifølge Baxters beregninger bliver kun 38% af den oprindelige energi, eller 38 watt ud af 100, i denne ledning til gas til ledning proces til sidst brugt. Til sammenligning er elbiler næsten dobbelt så effektive og bruger omkring 80 af hver 100 watt af den oprindelige energi.
Bilindustriens chefer har også stået i kø for at hælde koldt vand på håb om masseudrulning af brintbrændselscellekøretøjer, sagde Financial Times . Volkswagen, verdens næststørste af salg, har næsten opgivet sine brintplaner, rapporterede avisen. Og den tyske rival Mercedes skrinlagde stille og roligt sit sidste brændselscelleprojekt i personbiler sidste år, mens BMW kun fastholder teknologien.
Toyota og Hyundai fortsætter dog med at investere kraftigt i teknologien, hvor sidstnævnte har til formål at skære ned på prisen på nøglekomponenterne i brændselscellebiler med mere end det halve inden 2030.
Investeringsdrev
På trods af de forskellige ulemper, der er involveret, for virkelig bæredygtig mobilitet, er brint et brændstof, der ikke kan ignoreres, sagde Auto Express. Brintbiler udleder ingen kulstofemissioner fra deres udstødninger.
Ikke desto mindre er brints legitimationsoplysninger som en ren energikilde stadig et problem, sagde FT, som påpegede, at ikke alt brint er skabt lige.
Grøn brint er lavet ved hjælp af elektricitet fra vedvarende energikilder, mens blå brint bruger naturgas, med eventuelle kulstofemissioner opsamlet og lagret eller genbrugt.
I den mere skadelige ende af spektret bruger grå brint naturgas, men uden at emissioner opfanges, og brun brint er afledt af termisk kul. Begge er forholdsvis mere omkostningseffektive, men har en større miljøpåvirkning.
Dermed ikke sagt, at elbiler nødvendigvis klarer sig bedre på emissionsfronten. Lithium-ion batteriproduktion er meget energikrævende, fortalte Jon Hunt, Toyotas leder inden for kommercialisering af brintbrændselscellekøretøjer, til Auto Express.
Efter Hunts vurderinger vil et typisk 100 kWh batteri give en potentiel rækkevidde på 250 miles, og for at producere det batteri vil det tage omkring 20 tons CO2.
Et typisk batteri holder til 150.000 miles, så det svarer til omkring 83 g/km CO2. Så, når du tager hensyn til opladning over den samme afstand, vil den samme batteribil levere 124 g/km CO2 i løbet af sin levetid, sagde han. Til sammenligning kan en brintbils emission ifølge Hunt være helt nede på 60 g/km.
Status i spillet
Salget af brintbiler er i øjeblikket meget lavere end elbilers salg, delvis fordi infrastrukturen til at understøtte deres udbredte brug endnu ikke eksisterer.
Brintbiler skal tankes på specialiserede stationer, hvoraf der kun var 11 i drift i Storbritannien, ifølge seneste data fra regeringsrådgivere UK H2 Mobilitet . Det kan sammenlignes med mere end 42.000 elektriske ladepunktsstik optaget af EDF Energy .
Så investeringer i brintinfrastruktur vil være en vigtig del af regeringens brintstrategi.
Et andet problem med brintbiler er omkostningerne. En Hyundai Nexo brintbil koster mere end £68.000, mens Toyota Mirai er mere end £54.000.
Den gennemsnitlige pris for en elbil i Storbritannien er £44.000, med nogle prisskilte så lave som £17.350, ifølge finanswebstedet NimbleFins .
Brintbiler er i øjeblikket også relativt dyre at tanke.
Men med bilgiganter, herunder Toyota, der arbejder på at reducere produktionsomkostningerne for brintbiler, håber fans af teknologien, at en billigere generation af nye køretøjer er lige nede på vejen.
Køreoplevelse
Toyotas Mirai er lydløs og slank at køre, sagde The Guardian Australien 's Matilda Boseley. Faktisk, så længe du bor i nærheden af en tankstation, er oplevelsen fantastisk.
Det kan være et stort hvis for chauffører i Storbritannien i øjeblikket. skrev dog Skotten Alastair Dalton, der kørte langs en Aberdeen-omfartsvej i samme køretøj, tog det mange kilometer at lave et indhug i brændstofmåleren.
Og da han skulle stoppe for at tanke brændstof, var processen enkel og hurtig - selvom prisen på brændstof kom som noget af en overraskelse.
