Розуміння автомобілів на паливних елементах
Розробники електромобілів часто заявляють про низький рівень викидів у порівнянні з традиційними автомобілями з двигунами внутрішнього згоряння (ДВЗ). Більшість автомобілів на паливних елементах можуть похвалитися нульовим рівнем викидів – вони виділяють лише воду та тепло. Автомобіль на паливних елементах, як і раніше, є електромобілем (EV), але використовує газоподібний водень для живлення свого електродвигуна. У цих автомобілях замість батареї використовується «паливний елемент», який поєднує водень і кисень і виробляє електрику, яка потім приводить у дію двигун і викидає лише екологічно чисті вихлопні гази.
Виробництво водню, що використовується для палива автомобіля, призводить до деякого забруднення парниковими газами при його отриманні з природного газу, але його використання в автомобілях паливних елементів значно знижує загальні викиди вихлопних газів. Багато виробників автомобілів, таких як Honda, Mercedes-Benz, Hyundai та Toyota, які часто рекламуються як автомобіль майбутнього з більш чистою енергією, вже пропонують автомобілі на паливних елементах, а інші виробники знаходяться на концептуальній стадії. На відміну від електромобілів, складні батареї яких накладають певні конструктивні обмеження, автомобілі на паливних елементах можуть потенційно замінити всі моделі виробника.
Щоб краще зрозуміти автомобілі на водневих паливних елементах, подивіться, як вони порівнюються зі звичайними двигунами внутрішнього згоряння, електромобілями та гібридами з точки зору дозаправки та запасу ходу, впливу на навколишнє середовище та доступність.
Заправка та запас ходу
Хоча кількість заправних станцій нині обмежена, автомобілі на водневих паливних елементах заправляються аналогічно автомобілям із ДВЗ. Водневі станції заправки продають водень під тиском, який заправляє автомобіль за лічені хвилини. Фактичний час заправки залежить від тиску водню та температури навколишнього середовища, але зазвичай він не перевищує десяти хвилин. Іншим електромобілям потрібно більше часу для перезарядки, і вони не досягають такого запасу ходу, як звичайні автомобілі.
При повній дальності пробігу автомобіля на паливних елементах він аналогічний бензиновим та дизельним автомобілям, проїжджаючи 200-300 миль від повної зарядки. Як і електромобілі, вони можуть відключати паливний елемент для економії енергії на світлофорах або в пробці. Деякі моделі навіть включають рекуперативне гальмування для відновлення втраченої енергії та підтримки заряду акумулятора. З точки зору палива та запасу ходу автомобілі на паливних елементах знаходять золоту середину деяких гібридів, які працюють від батареї та/або потужності двигуна залежно від умов керування. Вони поєднують у собі найкраще від ДВЗ та електромобілів зі швидкою заправкою, збільшеним запасом ходу та енергозберігаючими режимами.
На жаль, хоч би як приваблювала дальність і швидка заправка, кількість водневих заправних станцій обмежена кількома великими містами — майже виключно в Каліфорнійських районах Сан-Франциско та Лос-Анджелеса. Інфраструктура для зарядки і заправки паливних елементів працює, щоб задовольнити попит, що постійно зростає, але їй ще багато треба надолужити в порівнянні з кількістю зарядних станцій для електромобілів і, тим більше, з розташуванням заправних станцій.
Вплив на навколишнє середовище
З традиційними автомобілями, електромобілями та автомобілями на паливних елементах тривають дискусії та побоювання щодо довгострокового впливу на навколишнє середовище. Автомобілі з бензиновим двигуном виробляють величезну кількість викидів, а електромобілі з акумуляторними батареями створюють помітний слід під час виробництва.
Водень, що використовується в автомобілях на паливних елементах, в основному одержують із природного газу. Природний газ у поєднанні з парою високої температури та високого тиску утворює водень. Цей процес, званий паром-метановим риформінгом, справді виробляє деяку кількість вуглекислого газу, але загалом у менших кількостях порівняно з електромобілями, гібридами та автомобілями, що працюють на викопному паливі.
Оскільки автомобілі на паливних елементах найчастіше зустрічаються в Каліфорнії, штат вимагає, щоб не менше 33 відсотків газоподібного водню, що заправляється в транспортний засіб, надходили з джерел, що відновлюються.
Доступність та стимули
Автомобілі на паливних елементах пропонують безліч переваг з точки зору ефективності використання палива та впливу на довкілля. Вони швидко заповнюються та мають запас ходу, конкурентоспроможний з автомобілями з ДВС. Проте їхня оренда чи покупка коштує великих грошей, як і їхнє водневе паливо. Більшість виробників покривають вартість палива протягом обмеженого часу, щоб компенсувати високу ціну, сподіваючись, що вартість автомобіля та палива з часом знизиться.
У Каліфорнії, штаті з найбільшою, хоч і невеликою, інфраструктурою паливних елементів, були доступні стимули. Починаючи з лютого 2016 року, Каліфорнія пропонувала знижки на автомобілі на паливних елементах за наявності фінансування. Це було частиною державного стимулу для впровадження на дорогах чистіших транспортних засобів. Щоб отримати знижку, власники автомобілів на паливних елементах мають подати заявку на свій транспортний засіб. Власники також матимуть право на наклейку, яка дає їм доступ до смуг руху для транспортних засобів з високою місткістю (HOV).
Авто на паливних елементах можуть стати практичним автомобілем завтрашнього дня. Хоча вартість та доступність зарядних станцій прямо зараз стримує їх попит, потенціал для широкої доступності та ефективного водіння залишається. Вони виглядають і працюють так само, як і більшість інших автомобілів на дорозі - ви не знайдете сюрпризів, сидячи за кермом, - але вони передбачають можливість повсюдного водіння з екологічно чистою енергією в найближчому майбутньому.
