FCEV – Xe Hydro Là Gì? - Kỷ Nguyên Xe Điện

Xe hydro hoạt động bằng nhiên liệu khí, nhưng thứ năng lượng mà chúng tạo ra để bánh xe quay lại là điện…Nên bản chất thì nó vẫn là xe điện!!­

Xe hydro FCEV - kynguyenxedien.info - Kỷ nguyên xe điện - 01

Pin nhiên liệu và pin thường khác nhau thế nào?

Trong các mẫu xe hydro, một tế bào pin nhiên liệu có cấu tạo đơn giản bao gồm 3 lớp:

  • Lớp thứ nhất là điện cực nhiên liệu (cực dương)
  • Lớp thứ hai là chất điện phân dẫn ion PEM – Proton Exchange Membrane (màng trao đổi proton)
  • Lớp thứ ba là điện cực khí oxy (cực âm)

Hai điện cực được làm bằng chất dẫn điện (kim loại, than chì,…) trong khi chất điện phân tùy vào mỗi loại mà có thể ở thể rắn hoặc lỏng, và có cấu trúc màng.

Xe hydro FCEV - kynguyenxedien.info - Kỷ nguyên xe điện - 02
Bên trong chi tiết một tế bào pin nhiên liệu

Một cục pin lithium-ion bên trong những chiếc xe thuần điện thông thường lưu trữ năng lượng như một dòng điện chạy qua giữa cực âm và cực dương. Trong khi đó, pin nhiên liệu sinh ra điện bằng cách tạo những phản ứng điện hóa học giữa nhiên liệu (thường là hydro) và oxy trong không khí. Trong quá trình phản ứng, hydro và oxy kết hợp để tạo ra năng lượng điện và thải ra hơi nước

Sự kết hợp giữa cơ khí và hóa học này tương tự phản ứng hydro-oxy xảy ra trong động cơ tên lửa. Đối với ô tô, năng lượng tạo ra sẽ chạy qua một pin nhiên liệu và biến đổi thành điện năng thay vì một vụ nổ.

Nguyên lý hoạt động xe hydro

Trên thực tế, một chiếc xe hydro cũng có thể coi như là một loại xe hybrid.

Xe hydro FCEV - kynguyenxedien.info - Kỷ nguyên xe điện - 03
Cận cảnh hệ thống cấu tạo của chiếc xe hydro Toyota Mirai 2021

Cụ thể, nhiên liệu hydro từ bình chứa được đưa vào “động cơ hydrogen” để tạo phản ứng hóa học với oxy và sinh ra điện. Điện năng này được đưa đến động cơ điện làm quay các bánh xe để xe hoạt động.

Đồng thời khi xe chạy, động cơ điện cũng có thể hoạt động như một máy phát điện sạc lại cho bộ pin của xe. Nguyên lý này gần như tương đồng với một chiếc xe hybrid xăng-điện hiện hành.

Ưu nhược điểm của xe hydro so với xe điện

Uu điểm đáng kể nhất của xe hydro chính là thời gian đổ đầy bình rất ngắn, chỉ mất vài phút, cùng với phạm vi hoạt động trung bình tốt hơn so với xe điện. Để lấy ví dụ, Toyota Mirai là chiếc FCEV có tầm hoạt động lên tới 510km so với còn số 350km của mẫu xe thuần điện cùng phân khúc là Tesla Model 3.

Sử dụng pin nhiên liệu cũng không tạo ra khí thải độc hại nào cho môi trường. Đây chính là lý do để kỳ vọng các pin nhiên liệu là nguồn năng lượng tuyệt vời cho xe hơi tương lai.

Xe hydro FCEV - kynguyenxedien.info - Kỷ nguyên xe điện - 04
Một trạm bơm nhiên liệu hydro tại Mỹ, nhìn khá giống trạm xăng bình thường

Tuy nhiên, xe hydro không phải là không có nhược điểm. Ví dụ:

  • Sản xuất nguồn nhiên liệu hydro cần một lượng lớn điện năng
  • Hệ thống cơ sở hạ tầng các trạm bơm nhiên liệu hydro còn rất hạn chế, nếu không muốn nói là thua thiệt rất nhiều so với xe điện… chưa đạp ứng và phục vụ đủ nhu cầu người tiêu dùng.
  • Việc xây dựng các trạm này cũng tốn kém và phức tạp hơn, chưa kể đến quá trình bảo quản và vận chuyển hydro từ cơ sở sản xuất đến các trạm tiếp nhiên liệu

Kết luận

Xe hydro có thể sẽ trở thành nhân tố quan trọng cho sự phát triển bền vững của ô tô trong tương lai, vẫn nguồn năng lượng khai thác gần như “vô tận” và ảnh hưởng đến môi trường gần như “bằng 0”.

Để làm được điều đó, cần sự phát triển của công nghệ khai thác nhiên liệu hiện đại hơn để kéo giá thành của hydro giảm xuống. Các nhà sản xuất xe hydro cũng cần xây dựng cơ sở hạ tầng lớn mạnh, mạng lưới dịch vụ rộng khắp…

Xe hydro FCEV - kynguyenxedien.info - Kỷ nguyên xe điện - 05
Hyundai Trailer Drone – một hệ thống vận chuyển container chạy bằng hydro có khả năng hoạt động hoàn toàn tự chủ, không cần người lái!!
Like Fanpage hoặc Join Group để cập nhật tin tức, hỏi đáp và chia sẻ kiến thức về Xe Điện các bạn nhé:
  • Fanpage: Kỷ Nguyên Xe Điện | Facebook
  • Group: Chơi Xe Điện ✅ | Facebook
Tags: FCEVPin nhiên liệuXe hydroXeHydro

Từ khóa » Cấu Tạo Pin Nhiên Liệu Hydro