Szabaduljon meg az üzemanyagcellás autóból! Edison - az E. generáció otthona
Drágábbak és kevésbé hatékonyak, mint az e-autók, és háromszor annyi áramra van szükségük. Az akkumulátor nyert. A kémia számára hidrogént kell használni. Fizikus polemikus.
A német kormány nemzeti hidrogénstratégiáról döntött. A következő években országszerte több ezer hidrogén töltőállomást kell telepíteni, támogatni kell az üzemanyagcellás meghajtású járműveket és ki kell építeni a hidrogéntermelés létesítményeit. Erre a „piac aktiválására” hétmilliárd eurós programot indítottak, amely említést tesz a belső égésű motorok szintetikus üzemanyagairól és a járművek jobb hidrogén-tároló rendszereinek fejlesztéséről is. A hidrogén elkerülhetetlen felhasználását a vegyiparban és a szénmentes acél hidrogénnel történő előállításának kilátásait csak mellékesen említik. Ez technológiailag teljesen irreális politika.
Az év 2020. Gyakorlati elektromos autókat gyártanak sorozatgyártással, és problémáikat nagyrészt megoldották. Az újratölthető akkumulátorok kapacitása 30 év alatt megháromszorozódott, és ára tíz év alatt csaknem 90 százalékkal csökkent. Gyorsabban tölthetők és élettartamuk megtöbbszöröződött.
Állítólag 50 kilowattóra (kWh) kapacitású cellák előállítása lehetséges a kínai Contemporary Amperex Technology Ltd (CATL) gyártónál 3750–5000 eurónak megfelelő összeggel. A lítium-vas-foszfát elemek további csökkentését 2500 euróra lehetıvé kell tenni. A lítium-ion akkumulátor alternatíváit is kifejlesztették.
Az elektrolízisekben a víz hidrogénné és oxigénné bomlik az áram segítségével. A folyamattól függően 60 és 85 százalék közötti hatékonysággal. Fotó: DLR
Az üzemanyagcellás jármű ötlete egy olyan világban jött létre, amelyben az akkumulátorok nehézek, drágák és szűkös erőforrásoktól függenek, csak órákig tölthetők, és legjobb esetben is ellenálltak néhány száz töltési ciklusnak. Ez már nem így van. Az újratölthető akkumulátorral ellátott elektromos járművek rendkívül hatékony és tiszta hajtást biztosítanak, amelyet évtizedek óta csak alacsonyabb áron ígérnek az üzemanyagcellás technológiával. Ez a technológia a 20. század ötlete, amelynek egyértelműen kiváló alternatívái vannak a 21. században.
A hidrogén háromszor annyi energiát igényel
A Toyota Mirai a világ legkeresettebb üzemanyagcellás autója - és jó példa ezeknek a technológiáknak az alapvető problémáira. A Mirai energiaforrása, a tartályban lévő hidrogén mindössze öt kilogrammot nyom. A teljes tápegység súlya azonban 200 kilogramm. Ez egy 87 kilós és 200 literes szénszálas tartályból áll a hidrogén tárolására, egy 60 kilós üzemanyagcellás rendszerből és egy 22 kilós nikkelfém-hidrid akkumulátorból, 1,6 kilowattóra (kWh) tárolási kapacitással. Erre a regeneratív fékezéshez van szükség. Mindezt védett módon kell a testbe is beépíteni és rögzíteni.
A Toyota Mirai volt az első sorozatgyártású üzemanyagcellás autó - és a mai napig a legkeresettebb. Fotó: Toyota
A Tesla 3 75 kWh-s akkumulátora viszont a test szerves része. 500 kg körüli súlyú a merev védőburkolattal, de összességében a Tesla nem nehezebb, mint a Mirai. Mindkét jármű hatótávolsága nagyjából azonos: 500 kilométer.
Minden héten beszámolunk az összekapcsolt életről, a megújuló energiákról és az új mobilitásról. Hírlevelünk tömören és informatív módon foglalja össze a legjobb szövegeket, képeket és háttereket - regisztráljon itt kötelezettség nélkül:
Köszönjük jelentkezését
Nem jó, ha mindkét rendszer versenyben áll egymással. Ezenkívül: A legfontosabb szempont, amely elsősorban a belső égésű motor átirányításához vezetett, teljesen elhanyagolt: a környezeti kompatibilitás. Figyelembe kell venni a teljesen új technológiákat is, például a napelemeket az összes utcán, ahol lehetséges, a felsővezetékeken keresztüli áramgyűjtő rendszerekkel, például van egy tesztpálya. szép.
A cikk összes érve mindenki számára hozzáférhető, aki ésszerű és tényszerűen tájékozott. Annál is érthetetlenebbek a kormányzati kezdeményezések Németországban és Ausztriában a hidrogén tekintetében.
Jelentős hozzájárulás, amelyet szívesen megosztok a Facebookon!
5 évvel ezelőtt egyetértettem volna állításaikkal. 2020 már nem.
A CATL LPF eléri a 240 Wh/kg-ot, főleg a jobb akkumulátor-kémia kombinációja révén (pl. Szilícium beépítése a grafit-anódokba a kapacitás növelése érdekében, a Sicilium szétesésének veszélye nélkül), a cellák optimalizálása a nagy kapacitás helyett a nagy teljesítmény mellett -abszorpció, valamint az egyes hengeres celláktól való eltérés, ami anyag- és gyártási költségeket takaríthat meg.
Idén a Faradion az első akkumulátorokat Ausztráliába, a következő évben pedig egy indiai teherautó-gyártóhoz szállítja, ahol GWh/év nagyságrendű gyárat építenek.
https://www.pv-magazine-india.com/2020/04/23/uk-based-faradion-mulling-sodium-ion-battery-manufacturing-in-india/
Ahogy arról a cikkemben írtam, sok minden történt az elmúlt 4 évben. Sok tudós váltott a lítiumról a nátriumra, miután a 80-as évek vége és 2012 körül szinte semmilyen tudományos publikáció nem volt a nátrium-ion akkumulátorokról, ugyanakkor a lítium-ion akkumulátorok bizonyos stagnálása megkezdődött. Nagyon sok ember nagyon gyorsan haladt előre, és folyamatosan jönnek a többiek. Nemcsak ígéretes, egyedi laboratóriumi minták működnek, hanem megfelelő eredmények sorozata, legalább 500 töltési ciklus mellett, amelyek közül a gyártók most választhatják ki (és megtehetik), hogy melyik sejtkémia felel meg legjobban gyártási és teljesítményigényeiknek. Legyen szó alacsony alapanyagköltségről, viszonylag nagy energiasűrűségről (jelenleg kb. 160 Wh/kg-ig) vagy nagy teljesítményről, kompromisszumokkal az energiasűrűségben.
Nagyon jól összefoglalva. Duesendaniel mondata a következőre is vonatkozik: "Számomra mérnökként ezek a technikai tények már régóta egyértelműek voltak, még akkor sem, ha ilyen részletesen nem indokoltak, mert általában nekem az általános hatékonyság összehasonlítása elegendő."
A THG-hez hasonló kijelentéseket csak figyelmen kívül kell hagyni - az olvasási idő nem éri meg.
Megjegyzés: "Drágábbak és kevésbé nagy teljesítményűek, mint az elektromos autók, és háromszor annyi áramra van szükségük."
A hidrogénhordozó azonban mi? Egy W autó?
Az állítólagosan magasabb energiahatékonyságot megelőzi a megújuló energiák százszázalékos előállítása. És akkor is figyelmen kívül hagyják a jelentős magméreteket.
Tehát az üzemanyagcellák elöregednek, és ennek következtében hatékonyságuk csökken. Szerencsére az elemek valószínűleg nem.
Összességében sokat olvastam, hogy „lehet, lenne, akarok” ... Nem vagyok hidrogén rajongó, de ez megalapozatlan bashing. Szomorú.
Helló, Hobbs úr, ez egy véleménycikk, amelynek célja a vita ösztönzése. Nem tudományos értekezés.
A véleménynek tényeken kell alapulnia ... ehhez nem kell tudományos értekezés. Végül megvitatja a vitáját; Most már ismeri az érveimet 😉
Idézet: "Az állítólagosan magasabb energiahatékonyság a megújuló energiák száz százalékos termelésén alapul."
Ugyanez vonatkozik a hidrogén előállításához felhasznált villamos energiára, azzal a különbséggel, hogy több mint háromszor annyi szükséges. Nem értem ezt az érvet.
Idézet: „Az üzemanyagcellák elöregednek, és ennek következtében csökken a hatékonyságuk. Szerencsére az elemek valószínűleg nem. "
Az üzemanyagcellák öregedési folyamata valójában nagyon eltérő. Az akkumulátorok elveszítik kapacitásukat, mert a tárolt elektromos töltés csak körülbelül 99,98–99,995% -át szabadítják fel a tökéletlen kolumbiai hatékonyság miatt (a cellában lévő kémiai folyamatok miatt. Vastagabb felső réteg, a katód/anód lassú károsodása, a Elektrolitok stb.) A tényleges hatékonyság mindig ugyanaz marad, csak 1000-4000 teljes töltési ciklus után (ebben a példában) a töltőkapacitás körülbelül 20% -a elvész. Az öregedés növeli az elemek belső ellenállását is, de a hatás elenyésző az egész rendszer hatékonysága szempontjából, különösen a hidrogéntermelés és -használat veszteségeihez képest.
Az üzemanyagcellák esetében viszont az üzemanyagcella membránja lebomlik. A benne lévő katalizátor kémiai reakciók miatt inaktívvá válik (különösen a szén-monoxidnak van ilyen hatása), vagy teljesen felszabadul a membránból. A cella által szolgáltatott feszültség csökken ugyanazzal a hidrogén-átalakítással ("égés").
Ez mindenekelőtt csökkenti az elektromos hatásfokot, de következésképpen az azonos teljesítményű hidrogénforgalommal és ezért a tartályban lévő azonos hidrogénmennyiséggel rendelkező elektromos teljesítményt is. Mivel az üzemanyagcella hatékonysága a leadott teljesítménytől is függ a maximális teljesítményhez képest (*) - és nagyobb teljesítmény mellett csökken -, a vezetési gyakorlatban a hatás még nagyobb, mint azt a cellafeszültség csökkenése sugallja.
Tapasztalatból ismert, hogy az üzemanyagcellák körülbelül 10% -os feszültséget veszítenek 2000 üzemóra után. (Üzemórák normál vezetési módban, amely ritkán zajlik teljes terhelés mellett.)
https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/73011.pdf
(*) Ez egy fizikai jelenség, amelyet az üzemanyagcellában lévő víz forráspontja alatti üzemi hőmérséklet okoz. Az „elégetett” hidrogén folyékony vizet képez az üzemanyagcella katód oldalán, amely most részben akadályozza az oxigén hozzáférését az üzemanyagcella membránjához. Ez az akadály a cella feszültségének csökkenésében nyilvánul meg. Minél nagyobb a teljesítmény, annál több víz termelődik, és annál inkább csökken a cella feszültsége. Ez hatékonyan korlátozza az ilyen típusú üzemanyagcellák maximális teljesítményét is, mert egy bizonyos ponttól a cella feszültsége gyorsabban csökken, mint egy nagyobb áramáram kompenzálhatja a hidrogén nagyobb átalakulásával.
Körülbelül 2,5-3-szor annyi elektromos energiára van szüksége egy hidrogén autóban, ha ugyanolyan futásteljesítményt szeretne, mint egy akkumulátoros elektromos jármű. Akár széntüzelésű erőműből, akár szélturbinákból, akár bármi más. Háromszor annyi ... Ez az egész ....
Köszönjük a BEV és az FCEV valóban tanulságos és informatív áttekintését. Számomra, mint mérnöknek, ezek a technikai tények már régóta egyértelműek voltak, még akkor is, ha ilyen részletesen nem indokoltak, mert általában elég nekem az általános hatékonyság összehasonlítása.
Sajnos ez nem a fizikáról szól, hanem a politika és az üzlet hatalmi játékairól, és nem ez az első eset, hogy a rosszabb rendszert a nagyközönség érdekeivel szemben egy nagyon kicsi, de gazdag kisebbség érdekében alkalmazzák.
Elképesztő, mit lehet féligazságokból kiforgatni a neten, vagy volt-e nyitva egy nagy pénztárca, hogy terjessze ezt a szart. Még akkor is, ha újra és újra megismétli a dolgokat, azok nem lesznek helyesebbek.
Elképesztő, amit vádolnak a cikkre adott válaszokban anélkül, hogy érdemi nyilatkozatot tennék magáról a cikkről.
Zavarhat, hogy példaként két igazi autó tulajdonságait hasonlítottam össze. A kiválasztás egyszerűen annak a kritériumnak megfelelően történt, hogy a piacon létező adott technológia mely modelljeit adták el leggyakrabban, és az áramforráson kívül nagyrészt összehasonlítható tulajdonságokkal rendelkeznek.
Néhány tényt nagyon érdekesnek találnék az Ön oldaláról, amelyek igazolják állítását, hogy "együtt forog". De valószínűleg nem sok minden várható.