Как работают транспортные средства с водородом?

Как работают транспортные средства с водородом

Транспортные средства с водородом, или транспортные средства топливных элементов (FCV), используют химическую реакцию для выработки электроэнергии и питания транспортного средства. Вот разрушение того, как они работают:

1. Хранение водорода:

* Топливный бак: Автомобиль хранит газ водорода в резервуаре высокого давления. Этот резервуар обычно изготовлен из легких материалов, таких как углеродное волокно, чтобы уменьшить вес.

* Типы хранения водорода:

* сжатый водород: Хранятся под высоким давлением (350-700 бар).

* Жидкий водород: Хранятся при чрезвычайно низких температурах (-253 ° C).

* твердотельный хранение водорода: Под разработкой использование материалов для химического хранения водорода.

2. Топливные ячейки:

* Электрохимическая реакция: Сердцем системы является топливный элемент, где водород реагирует с кислородом из воздуха для производства электроэнергии, воды и тепла.

* Компоненты:

* anode: Газовый водород попадает в анод, где катализатор разбивает молекулы водорода на протоны и электроны.

* Электролит: Протоны проходят через протонную мембрану (PEM) в катод.

* Катод: Кислород реагирует с электронами и протонами с образованием молекул воды.

* Электрический ток: Поток электронов через внешнюю цепь генерирует электричество.

3. Электродвигатель:

* Источник питания: Электричество, производимое топливным элементом, питает электродвигатель.

* Электродвигательный двигатель: Двигатель превращает электрическую энергию в механическую энергию, которая управляет колесами автомобиля.

4. Энергетическая эффективность:

* Высокая эффективность: Топливные элементы высокоэффективны, превращая около 60% энергии водорода в электричество.

* Чистые выбросы: Единственное излучение от автомобиля - это водяной пар.

5. Преимущества водородных транспортных средств:

* Zero Hairpipe Exissions: Они не производят вредных загрязняющих веществ, что делает их экологически чистыми.

* Высокая эффективность: У них высокая эффективность преобразования энергии.

* Быстрая заправка: Время заправки аналогично бензиновым транспортным средствам.

* большой диапазон: Водородные транспортные средства могут перемещаться сопоставимыми расстояниями в бензиновые транспортные средства.

6. Проблемы водородных транспортных средств:

* водородная инфраструктура: Построение широко распространенной инфраструктуры водорода дорого и отнимает много времени.

* Производство водорода: Производство большого количества чистого водорода имеет решающее значение.

* Стоимость: Водородные транспортные средства в настоящее время дороже, чем бензиновые транспортные средства.

* Проблемы безопасности: Водород легковоспламеняется и требует тщательной обработки.

В целом, автомобили с водородом предлагают многообещающее решение для сокращения выбросов парниковых газов и содействия устойчивому транспортировке. Однако значительные технологические достижения и разработка инфраструктуры необходимы для того, чтобы сделать их широко доступными и доступными.