Vozilo na gorivne ćelije (FCEV)

Vozilo na gorivne ćelije, ili FCEV, električni je automobil koji u sebi nosi vlastitu minijaturnu elektranu i električnu energiju proizvodi iz vodika tijekom vožnje, umjesto da je crpi iz velike unaprijed napunjene baterije. Kao i svako električno vozilo pokreću ga elektromotori i uživa isti glatki, tihi karakter vožnje s trenutačnim okretnim momentom, ali mu se energija pohranjuje kao stlačeni plinoviti vodik u visokotlačnim spremnicima, a ne kao električni naboj u velikom litij-ionskom paketu. To ga svrstava u električnu obitelj, dok mu daje iskustvo opskrbe gorivom mnogo bliže onome klasičnog benzinskog automobila.

U srcu je vozila stog gorivnih ćelija, naprava koja električnu energiju proizvodi elektrokemijskom reakcijom, a ne izgaranjem. Vodik izvučen iz spremnika dovodi se na jednu stranu stoga, a kisik iz zraka na drugu; vodik se razdvaja na protone i elektrone, elektroni se usmjeravaju kroz vanjski strujni krug da napajaju motor, a protoni prolaze kroz membranu kako bi se na suprotnoj strani ponovno spojili s kisikom. Jedini je nusproizvod te reakcije čista voda, zbog čega FCEV iz ispuha ispušta samo vodenu paru. Mala međuspremnička baterija ublažava promjene potražnje i hvata energiju regenerativnog kočenja, ali gorivna je ćelija glavni izvor snage.

Glavna privlačnost FCEV-a leži u praktičnosti i nultim lokalnim emisijama. Dopuna gorivom traje tek nekoliko minuta na vodikovoj postaji, slično punjenju benzinskog spremnika, i pruža dug domet bez čekanja vezanog uz punjenje velike baterije. Budući da je vodik lagan, pristup je privlačan i za teške ili daljinske primjene kao što su autobusi, kamioni i vlakovi, gdje bi masa istovjetne baterije bila znatan teret. Za korisnika je rezultat čist, profinjen električni pogon u kombinaciji s poznatom rutinom dopune gorivom.

Unatoč tim prednostima tehnologija se teško probija u osobnim automobilima, ponajprije zbog infrastrukture i učinkovitosti. Vodikovih punionica i dalje je izrazito malo, pa se putovanja moraju planirati oko onih nekoliko koje postoje. Energetski je lanac k tome mnogo manje učinkovit od izravnog punjenja baterije: proizvodnja, sabijanje, prijevoz, a zatim ponovna pretvorba vodika u električnu energiju rasipaju velik dio izvorne energije, pa FCEV po milji troši znatno više primarne energije od baterijskog električnog vozila. Većina se vodika danas k tome dobiva iz prirodnog plina, što potkopava njegove zelene zasluge osim ako se proizvodi iz obnovljive struje.

Unutar šireg električnog krajolika FCEV stoji uz bok baterijskom električnom vozilu kao alternativni put bez emisija, dijeleći s njim elektromotor i regenerativno kočenje, ali se temeljno razlikuje u načinu pohrane i isporuke energije. Najbolje ga je shvatiti kao dopunu baterijskim automobilima u nišama gdje brza dopuna gorivom i laka pohrana energije najviše znače, a ne kao izravnu zamjenu, dok baterijska električna vozila i dalje prevladavaju na glavnom tržištu osobnih vozila.