Електромобил с горивна клетка (FCEV)

Електромобилът с горивна клетка, или FCEV, е електрическа кола, която носи на борда си собствена миниатюрна електроцентрала и произвежда електричество от водород в движение, вместо да го черпи от голяма предварително заредена батерия. Като всеки електромобил той се задвижва от електродвигатели и притежава същия плавен, тих характер с моментален въртящ момент, но енергията му се съхранява като сгъстен водороден газ в резервоари под високо налягане, а не като електрически заряд в голяма литиево-йонна батерия. Това го поставя в електрическото семейство, като същевременно му придава начин на зареждане с гориво, много по-близък до този на класическата бензинова кола.

В сърцето на превозното средство стои стекът горивни клетки — устройство, което произвежда електричество чрез електрохимична реакция, а не чрез горене. Водородът, изтеглен от резервоарите, се подава към едната страна на стека, а кислородът от въздуха — към другата; водородът се разделя на протони и електрони, електроните се насочват през външна верига, за да захранят двигателя, а протоните преминават през мембрана, за да се съединят отново с кислорода от другата страна. Единственият страничен продукт от тази реакция е чиста вода — затова FCEV не отделя нищо друго освен водни пари от изпускателната тръба. Малка буферна батерия изглажда натоварването и улавя енергията от рекуперативното спиране, но горивната клетка е основният източник на мощност.

Главната привлекателност на FCEV се крие в удобството и нулевите местни емисии. Зареждането отнема само няколко минути на водородна станция, досущ като пълнене на бензинов резервоар, и осигурява дълъг пробег без чакането, свързано със зареждането на голяма батерия. Тъй като водородът е лек, подходът е привлекателен и за тежки или дълги приложения като автобуси, камиони и влакове, където теглото на еквивалентна батерия би било сериозна тежест. За потребителя резултатът е чисто, изтънчено електрическо задвижване, съчетано с познат начин на зареждане.

Въпреки тези силни страни технологията трудно набира скорост при леките автомобили, спъвана главно от инфраструктурата и ефективността. Водородните станции остават изключително редки, така че пътуванията трябва да се планират около малкото съществуващи. Енергийната верига е и далеч по-неефективна от прякото зареждане на батерия: производството, компресирането, транспортът и след това обратното преобразуване на водорода в електричество пропиляват голям дял от първоначалната енергия, така че FCEV изразходва значително повече първична енергия на изминато разстояние от акумулаторния електромобил. Освен това повечето водород днес се произвежда от природен газ, което подкопава екологичните му качества, освен ако не е добит от възобновяемо електричество.

В по-широката електрическа картина FCEV стои редом до акумулаторния електромобил като алтернативен път към нулеви емисии, споделяйки електродвигателя и рекуперативното спиране, но различавайки се коренно по начина, по който съхранява и подава енергия. Най-добре е да се разглежда като допълнение към батерийните коли в ниши, в които бързото зареждане и лекото съхранение на енергия имат най-голямо значение, а не като пряк заместител, докато акумулаторните електромобили продължават да доминират масовия пазар на леки автомобили.