Hydrogenbil med brenselcelle (FCEV)

En hydrogenbil med brenselcelle, eller FCEV, er en elbil som bærer sitt eget miniatyrkraftverk om bord og lager elektrisitet fra hydrogen mens den kjører, i stedet for å hente den fra et stort, forhåndsladet batteri. Som ethvert elektrisk kjøretøy drives den av elektromotorer og har den samme jevne, stille kjørekarakteren med momentant dreiemoment, men energien lagres som komprimert hydrogengass i høytrykkstanker i stedet for som elektrisk ladning i en stor litium-ion-pakke. Dette plasserer den i den elektriske familien samtidig som den gir en fylleopplevelse som ligger mye nærmere en konvensjonell bensinbil.

Kjernen i bilen er brenselcellestakken, en innretning som produserer elektrisitet gjennom en elektrokjemisk reaksjon i stedet for forbrenning. Hydrogen hentet fra tankene tilføres den ene siden av stakken og oksygen fra luften den andre; hydrogenet splittes i protoner og elektroner, elektronene ledes gjennom en ytre krets for å drive motoren, og protonene passerer gjennom en membran og gjenforenes med oksygen på den andre siden. Det eneste biproduktet av denne reaksjonen er rent vann, og det er grunnen til at en FCEV ikke slipper ut annet enn vanndamp fra eksosrøret. Et lite bufferbatteri jevner ut effektbehovet og fanger opp energi fra regenerativ bremsing, men brenselcellen er den primære kraftkilden.

Det fremste fortrinnet til FCEV-en ligger i bekvemmelighet og null lokale utslipp. Fylling tar bare noen få minutter på en hydrogenstasjon, omtrent som å fylle en bensintank, og gir lang rekkevidde uten ventetiden som følger med å lade et stort batteri. Fordi hydrogen er lett, er tilnærmingen også attraktiv for tunge eller langdistansebruksområder som busser, lastebiler og tog, der vekten av et tilsvarende batteri ville vært en betydelig byrde. For brukeren blir resultatet en ren, raffinert elektrisk kjøring kombinert med en velkjent fyllerutine.

Tross disse styrkene har teknologien slitt med å vinne terreng i personbiler, først og fremst holdt tilbake av infrastruktur og virkningsgrad. Hydrogenstasjoner er fortsatt ekstremt fåtallige, slik at turer må planlegges rundt de få som finnes. Energikjeden er dessuten langt mindre effektiv enn å lade et batteri direkte: å produsere, komprimere, transportere og deretter omdanne hydrogen tilbake til elektrisitet kaster bort en stor del av den opprinnelige energien, slik at en FCEV bruker betydelig mer primærenergi per kilometer enn en batterielektrisk bil. Mesteparten av hydrogenet lages i dag også fra naturgass, noe som undergraver miljøgevinsten med mindre det produseres fra fornybar strøm.

Innenfor det bredere elektriske landskapet står FCEV-en ved siden av den batterielektriske bilen som et alternativt nullutslippsspor, og deler dens elektromotor og regenerative bremsing, men skiller seg fundamentalt i hvordan den lagrer og tilfører energi. Den forstås best som et supplement til batteribiler i nisjer der rask fylling og lett energilagring betyr mest, heller enn som en direkte erstatning, mens batterielektriske biler fortsetter å dominere det brede personbilmarkedet.