Pin nhiên liệu là một loại thiết bị phát điện, chuyển đổi năng lượng hóa học trong nhiên liệu thành năng lượng điện thông qua phản ứng oxy hóa khử của oxy hoặc các chất oxy hóa khác. Nhiên liệu phổ biến nhất là hydro, có thể hiểu là phản ứng ngược của quá trình điện phân nước thành hydro và oxy.
Không giống như tên lửa, pin nhiên liệu hydro không tạo ra động năng thông qua phản ứng dữ dội của quá trình đốt cháy hydro và oxy, mà giải phóng năng lượng tự do Gibbs trong hydro thông qua thiết bị xúc tác. Nguyên lý hoạt động của nó là hydro bị phân hủy thành các electron và ion hydro (proton) thông qua chất xúc tác (thường là platin) trong điện cực dương của pin nhiên liệu. Proton đến điện cực âm thông qua màng trao đổi proton và phản ứng với oxy để tạo thành nước và nhiệt. Các electron tương ứng chảy từ điện cực dương đến điện cực âm thông qua mạch ngoài để tạo ra năng lượng điện. Nó không có nút thắt hiệu suất nhiệt khoảng 40% đối với động cơ nhiên liệu và hiệu suất của pin nhiên liệu hydro có thể dễ dàng đạt tới hơn 60%.
Ngay từ vài năm trước, năng lượng hydro đã được biết đến như là “hình thức cuối cùng” của các loại xe năng lượng mới nhờ vào các ưu điểm của nó là không gây ô nhiễm, năng lượng tái tạo, hydro hóa nhanh, phạm vi hoạt động đầy đủ, v.v. Tuy nhiên, lý thuyết kỹ thuật về pin nhiên liệu hydro là hoàn hảo, nhưng tiến trình công nghiệp hóa lại thụt lùi nghiêm trọng. Một trong những thách thức lớn nhất trong việc thúc đẩy nó là kiểm soát chi phí. Điều này bao gồm không chỉ chi phí của chính chiếc xe mà còn cả chi phí sản xuất và lưu trữ hydro.
Sự phát triển của xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro phụ thuộc vào việc xây dựng cơ sở hạ tầng nhiên liệu hydro như sản xuất hydro, lưu trữ hydro, vận chuyển hydro và hydro hóa. Không giống như xe điện thuần túy, có thể sạc chậm tại nhà hoặc trong công ty, xe chạy bằng hydro chỉ có thể sạc tại trạm hydro hóa, do đó nhu cầu về trạm sạc cấp thiết hơn. Nếu không có mạng lưới hydro hóa hoàn chỉnh, ngành công nghiệp xe chạy bằng hydro không thể phát triển.
Thời gian đăng: 02-04-2021