اصل خودروی پیل سوختی هیدروژنی چیست؟

پیل سوختی نوعی دستگاه تولید برق است که انرژی شیمیایی موجود در سوخت را با واکنش ردوکس اکسیژن یا سایر اکسیدان ها به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.رایج ترین سوخت هیدروژن است که می توان آن را واکنش معکوس الکترولیز آب به هیدروژن و اکسیژن دانست.

برخلاف موشک، پیل سوختی هیدروژنی انرژی جنبشی را از طریق واکنش شدید احتراق هیدروژن و اکسیژن تولید نمی کند، بلکه انرژی آزاد گیبس را در هیدروژن از طریق دستگاه کاتالیزوری آزاد می کند.اصل کار آن این است که هیدروژن از طریق یک کاتالیزور (معمولا پلاتین) در الکترود مثبت یک پیل سوختی به الکترون ها و یون های هیدروژن (پروتون ها) تجزیه می شود.پروتون ها از طریق غشای تبادل پروتون به الکترود منفی می رسند و با اکسیژن واکنش می دهند و آب و گرما را تشکیل می دهند.الکترون های مربوطه از طریق مدار خارجی از الکترود مثبت به الکترود منفی جریان می یابند تا انرژی الکتریکی تولید کنند.هیچ گلوگاه بازده حرارتی حدود 40٪ برای موتور سوختی ندارد و راندمان پیل سوختی هیدروژنی به راحتی می تواند به بیش از 60٪ برسد.

از چند سال پیش، انرژی هیدروژنی به دلیل مزایایی که در آلودگی صفر، انرژی های تجدیدپذیر، هیدروژناسیون سریع، برد کامل و غیره دارد، به عنوان "شکل نهایی" وسایل نقلیه انرژی جدید شناخته شده است.با این حال، نظریه فنی پیل سوختی هیدروژنی کامل است، اما پیشرفت صنعتی شدن به طور جدی عقب مانده است.یکی از بزرگترین چالش های تبلیغ آن کنترل هزینه است.این نه تنها هزینه خود وسیله نقلیه، بلکه هزینه تولید و ذخیره هیدروژن را نیز شامل می شود.

توسعه خودروهای پیل سوختی هیدروژنی به ساخت زیرساخت های سوخت هیدروژن مانند تولید هیدروژن، ذخیره سازی هیدروژن، انتقال هیدروژن و هیدروژناسیون بستگی دارد.برخلاف ترامواهای خالص که می‌توانند به آرامی در خانه یا شرکت شارژ شوند، وسایل نقلیه هیدروژنی فقط در ایستگاه هیدروژناسیون قابل شارژ هستند، بنابراین تقاضا برای ایستگاه شارژ فوری‌تر است.بدون شبکه هیدروژناسیون کامل، توسعه صنعت خودروهای هیدروژنی غیرممکن است.