En bränslecell är en typ av kraftgenererande anordning som omvandlar kemisk energi i bränsle till elektrisk energi genom redoxreaktion av syre eller andra oxidanter. Det vanligaste bränslet är väte, vilket kan förstås som den omvända reaktionen av vattenelektrolys till väte och syre.
Till skillnad från raketer producerar vätgasbränsleceller inte kinetisk energi genom den våldsamma reaktionen mellan förbränning av väte och syre, utan frigör Gibbs fria energi i vätet genom en katalytisk anordning. Dess funktionsprincip är att väte sönderdelas till elektroner och vätejoner (protoner) genom en katalysator (vanligtvis platina) i bränslecellens positiva elektrod. Protoner når den negativa elektroden genom ett protonväxlingsmembran och reagerar med syre för att bilda vatten och värme. Motsvarande elektroner flödar från den positiva elektroden till den negativa elektroden genom den externa kretsen för att generera elektrisk energi. Den har ingen termisk verkningsgrad på cirka 40 % för bränslemotorer, och verkningsgraden hos vätgasbränsleceller kan lätt nå mer än 60 %.
Redan för några år sedan var vätgasenergi känd som den "ultimata formen" av nya energifordon på grund av dess fördelar med noll föroreningar, förnybar energi, snabb hydrering, full räckvidd och så vidare. Den tekniska teorin bakom vätgasbränsleceller är dock perfekt, men industrialiseringen går allvarligt bakåt. En av de största utmaningarna med dess marknadsföring är kostnadskontroll. Detta inkluderar inte bara kostnaden för själva fordonet, utan även kostnaden för vätgasproduktion och -lagring.
Utvecklingen av vätgasdrivna bränslecellsfordon är beroende av byggandet av vätgasinfrastruktur, såsom vätgasproduktion, vätgaslagring, vätgastransport och hydrering. Till skillnad från rena spårvagnar, som kan laddas långsamt hemma eller på företaget, kan vätgasfordon endast laddas vid hydreringsstationen, så efterfrågan på laddningsstationen är mer brådskande. Utan ett komplett hydreringsnätverk är utvecklingen av vätgasfordonsindustrin omöjlig.
Publiceringstid: 2 april 2021