Vätgasbilar är fordonsindustrins framtid. Hur fungerar vätgasbilar som Toyota Mirai och BMW X5?

Vätgasbilar har ännu inte en stark ställning på marknaden. Få tillverkare bestämmer sig för att helt fokusera på utvecklingen av denna teknik. Arbetet sker fortfarande främst på elmotorer och mindre förorenande förbrännings- eller hybridmotorer. Trots stor konkurrens är vätgasbilar en kuriosa. Vad är värt att veta om dem?

Hur fungerar väteenergi?

Den största fördelen med vätgasdrivna fordon är deras miljövänlighet. Det är värt att notera här att för att kunna definiera dem på detta sätt är det nödvändigt att respektera principerna för miljöskydd även i produktionsprocessen. 

Vätgasdrivna bilar fungerar på ett sådant sätt att de genererar den el som behövs för att flytta fordonet. Detta är möjligt tack vare de installerade bränslecellerna med en vätgastank som genererar el. Det elektriska batteriet fungerar som en buffert. Dess närvaro i hela fordonets motorsystem är nödvändig, till exempel under acceleration. Den kan också absorbera och lagra kinetisk energi under inbromsning. 

Processen som sker i en vätgasmotor 

Det är också värt att ta reda på exakt vad som händer i själva fordonets vätemotor. Bränslecellen producerar el från väte. Detta beror på omvänd elektrolys. Reaktionen i sig är att väte och syre i luften samverkar för att bilda vatten. Detta genererar värme och elektricitet för att driva elmotorn.

Bränsleceller i vätgasbilar

PEM-bränsleceller används i vätgasdrivna fordon. Det är ett elektrolytiskt polymermembran som separerar vätet och syret som omger anoden och katoden. Membranet är endast permeabelt för vätejoner. Samtidigt, vid anoden, separeras vätemolekyler i joner och elektroner. Vätejonerna passerar sedan genom EMF till katoden, där de kombineras med atmosfäriskt syre. Således skapar de vatten.

Å andra sidan kan väteelektroner inte passera genom EMF. Därför passerar de genom tråden som förbinder anoden och katoden. På så sätt genereras elektricitet som laddar dragbatteriet och driver bilens elmotor.

Vad är väte?

Det anses vara det enklaste, äldsta och samtidigt det vanligaste elementet i hela universum. Väte har ingen specifik färg eller lukt. Det är vanligtvis gasformigt och lättare än luft. I naturen förekommer det endast i en bunden form, till exempel i vatten.

Väte som bränsle - var kommer det ifrån?

H2-elementet erhålls i elektrolysprocessen. Detta kräver likström och en elektrolyt. Tack vare dem delas vatten i separata komponenter - väte och syre. Syre i sig bildas vid anoden och väte vid katoden. H2 är ofta en biprodukt av kemiska processer, naturgassyntes eller råoljeraffinering. En betydande del av efterfrågan på vätgas tillgodoses av förnybara energikällor.

Vätgas från förnybara källor – vilka råvaror tillhör denna grupp?

Det är värt att klargöra vilka specifika material som kan kallas förnybara råvaror. För att vätgas- och bränslecellsfordon ska vara hållbara måste bränsle komma från källor som:

• solceller;
• vindkraft;
• vattenenergi;
• solenergi;
• geotermisk energi;
• biomassa.

Vätgasbilar – Toyota Mirai

2022 Toyota Mirai, såväl som 2021, är en av de mest utvalda modellerna av kunderna. Mirai har en räckvidd på upp till 555 km och en elmotor på 134 kW placerad bak på bilen. Energi genereras av ombord bränsleceller placerade under den främre huven på bilen. Vätgas används som primär energi och lagras i tankar i den så kallade kardantunneln under baksätena. Tankarna rymmer 5,6 kg väte vid 700 bar. Designen på Toyota Mirai är också en fördel - designen på bilen är inte futuristisk, utan klassisk.

Mirai accelererar till 100 km/h på 9,2 sekunder och har en topphastighet på 175 km/h.. Toyota Mirai levererar konsekvent kraft och svarar mycket bra på förarens rörelser - både accelererar och bromsar.

Vätgas BMW X5 - en bil värd att uppmärksamma

Det vätgasdrivna fordonssortimentet inkluderar också stadsjeepar. En av dem är BMW X5 Hydrogen. Modellen i sin design skiljer sig inte från dess motsvarigheter i ugnen från samma serie. Endast ljuspanelerna eller fälgarnas utformning kan skilja sig åt, men det är inga iögonfallande inkonsekvenser. Produkten från det bayerska varumärket har två tankar som kan lagra upp till 6 kg gas, såväl som bränsleceller med en kapacitet på upp till 170 hk. Intressant nog har BMW gått ihop med Toyota. Den vätgasdrivna X5-modellen bygger på samma teknik som fordonen från den asiatiska tillverkaren Hydrogen NEXT. 

Är vätgasbilar verkligen gröna?

Den största fördelen med vätgasbilar är att de är miljövänliga. Huruvida så faktiskt är fallet beror dock till stor del på hur väte produceras. I en tid då den huvudsakliga metoden för att få fram bränsle är produktion med naturgas, minskar inte elektriciteten, som i sig är miljö- och utsläppsfri, alla föroreningar som uppstår vid produktion av vätgas. Även efter långvarig användning av bilen. En vätgasbil kan kallas helt grön om energin som behövs för att köra den helt kommer från förnybara källor. Samtidigt är fordonet helt säkert för miljön. 

Vätgasbilar - sammanfattning

Elfordon har en ständigt ökande räckvidd och är dessutom väldigt roliga att köra. Att tanka elfordon kan dock vara en utmaning. Bilar med en sådan drivkraft kommer att visa sig utmärkt i närheten av stora städer, som Warszawa.Det finns fortfarande få vätgastankstationer i vårt land, men det bör ändras till 2030, då antalet stationer kommer att öka till över 100, enligt Orlen.