Автомобиль на топливных элементах: различия между версиями
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
KYKYPY3OB (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
РобоСтася (обсуждение | вклад) м Проект:Check Wikipedia fixes |
||
| (не показано 11 промежуточных версий 8 участников) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
[[File:Manzaki Kotsu FCX Clarity Hire crop.jpg|thumb|Honda FCX Clarity |
[[File:Manzaki Kotsu FCX Clarity Hire crop.jpg|thumb|Honda FCX Clarity, около 100 автомобилей построено с 2007 по 2015 год.<ref>[https://www.latimes.com/la-fi-neil13-2009feb13-story.html] {{Wayback|url=https://www.latimes.com/la-fi-neil13-2009feb13-story.html|date=20220804224050}}Honda FCX Clarity: Красота ради красоты, Los Angeles Times, 13 февраля 2009 г.</ref>]]'''Автомобиль на топливных элементах''' — это тип [[Электромобиль|электромобиля]], который использует [[топливный элемент]] для производства электроэнергии. Топливные элементы в водородных транспортных средствах вырабатывают электричество для работы электродвигателя, используя водород или углеводородное топливо и кислород из воздуха. |
||
Автомобиль на топливных элементах |
Автомобиль на топливных элементах следует отличать от автомобилей с [[Водородный транспорт#Как топливо в ДВС|водородным двигателем внутреннего сгорания]]. |
||
==Эффективность == |
==Эффективность == |
||
Сами по себе топливные элементы имеют высокий КПД, 60—80%. Однако [[водород]], который обычно служит топливом, не является первичным источником энергии. Поэтому общая эффективность всей системы зависит от того, каким способом был [[Производство водорода|получен водород]], и может оказаться гораздо ниже.<ref>[https://web.archive.org/web/20081217082326/http://www.efcf.com/reports/E04.pdf]«Эффективность водородных PEFC, дизельных, SOFC-гибридных и аккумуляторных электромобилей» (PDF). 15 июля 2003 года. Архивировано из оригинала 17 декабря 2008 г. Проверено 7 января 2009 г.</ref> |
|||
Эффективность топливных элементов ограничена, поскольку требуется энергия для выделения [[водород]]а из природных соединений (таких как вода, природный газ, биомасса и т. д.), а также для его концентрации либо сжатием, либо сжижением, плюс потери энергии при его преобразовани на электричество топливными элементами, оставляя только 25% практического использования. |
|||
Отдельную сложность представляет собой хранение и транспортировка водорода. Обладая большой энергоёмкостью на единицу массы, водород обладает в то же время низкой объёмной [[:en:Energy density|плотностью хранения энергии]]. Поэтому его приходится сжимать гораздо сильнее, чем метан или пропан. Например, баллоны для хранения водорода в [[Toyota Mirai]] рассчитаны на давление 70 МПа (700 бар). Для сравнения: [[Компримированный природный газ|метан]] при использовании в автомобилях сжимают обычно до 20—25 МПа, [[Пропан#Топливо|пропан]] — до 0,8-1,2 МПа. |
|||
Другими проблемами эффективности транспортных средств на топливных элементах, работающих на сжатом водороде, являются, хранение и транспортировка. Помимо производственных потерь, большая часть электроэнергии, используемой для производства водорода, вырабатывается за счет сжигания угля, что создает выбросы углекислого газа. |
|||
Кроме того катализатор топливного элемента может быть чувствителен к присутствию в топливе примесей. |
|||
[[Углеродный след|Выбросов CO2]] сам по себе автомобиль, работающий на водороде, не производит. Однако, выбросы могут производиться при производстве водорода. Итоговая эмиссия [[Парниковые газы|парниковых газов]] может быть как околонулевой ("зелёный", "жёлтый" водород), так и даже более высокой, чем у автомобилей с ДВС ("серый" водород, полученный с использованием энергии от угольных электростанций). |
|||
== Опасность водорода == |
|||
Водород чрезвычайно опасен в использовании. Кроме большого давления в баллонах, система взрывоопасна. |
|||
При малейшей разгерметизации, нарушения уплотнения соединений, тем более при авариях с повреждением и разгерметизацией системы происходит объёмный взрыв. |
|||
Особенно опасны последствия таких взрывов в закрытых помещениях, тоннелях, подземных гаражах, гаражах под зданиями и т. п. |
|||
Также большую опасность представляют заправочные водородной станции. Уже происходили аварии, например: Взрыв водородной заправочной станции в Норвегии (10 июня 2019 года), пожар на водородной заправке в Баварии (июнь 2024<ref>[https://renen.ru/pozhar-na-vodorodnoj-zapravke-v-bavarii/ Пожар на водородной заправке в Баварии - RenEn<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>),... |
|||
Опасность присутствует на всех стадиях производство, хранение, перевозка, эксплуатация. |
|||
Установка заправочных станций в жилых массивах несёт прямую угрозу жизни и здоровью граждан, также как и эксплуатация транспорта с водородными установками и водородными ТЭ. |
|||
10 июня 2019 года на водородной заправочной станции компании Uno-X в Саннвике (Норвегия) произошёл мощный взрыв, причиной которого послужила утечка водорода из баллона высокого давления. В результате взрыва не было погибших, однако воздействие взрыва было столь велико, что ощущалось как землетрясение в радиусе 28 километров<ref>{{Cite web|url=https://norwaytoday.info/news/explosion-sandvika-hydrogen-tank/|title=Cause of explosion in Sandvika: leak in hydrogen tank|author=Victoria Garza|date=2019-06-18|publisher=Norway Today|lang=en|accessdate=2019-06-21|archive-date=2020-11-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20201108003107/https://norwaytoday.info/news/explosion-sandvika-hydrogen-tank/|deadlink=no}}</ref>. |
|||
== Примечания == |
== Примечания == |
||
{{примечания}} |
{{примечания}} |
||
{{stub}} |
{{stub}} |
||
{{Автомобили на альтернативном топливе}} |
|||
[[en:fuel cell vehicle]] |
|||
[[ |
[[Категория:Автомобиль]] |
||
[[Категория:Топливные элементы]] |
[[Категория:Топливные элементы]] |
||
Текущая версия от 09:13, 30 июля 2024
Автомобиль на топливных элементах — это тип электромобиля, который использует топливный элемент для производства электроэнергии. Топливные элементы в водородных транспортных средствах вырабатывают электричество для работы электродвигателя, используя водород или углеводородное топливо и кислород из воздуха.
Автомобиль на топливных элементах следует отличать от автомобилей с водородным двигателем внутреннего сгорания.
Эффективность
[править | править код]Сами по себе топливные элементы имеют высокий КПД, 60—80%. Однако водород, который обычно служит топливом, не является первичным источником энергии. Поэтому общая эффективность всей системы зависит от того, каким способом был получен водород, и может оказаться гораздо ниже.[2]
Отдельную сложность представляет собой хранение и транспортировка водорода. Обладая большой энергоёмкостью на единицу массы, водород обладает в то же время низкой объёмной плотностью хранения энергии. Поэтому его приходится сжимать гораздо сильнее, чем метан или пропан. Например, баллоны для хранения водорода в Toyota Mirai рассчитаны на давление 70 МПа (700 бар). Для сравнения: метан при использовании в автомобилях сжимают обычно до 20—25 МПа, пропан — до 0,8-1,2 МПа.
Кроме того катализатор топливного элемента может быть чувствителен к присутствию в топливе примесей.
Выбросов CO2 сам по себе автомобиль, работающий на водороде, не производит. Однако, выбросы могут производиться при производстве водорода. Итоговая эмиссия парниковых газов может быть как околонулевой ("зелёный", "жёлтый" водород), так и даже более высокой, чем у автомобилей с ДВС ("серый" водород, полученный с использованием энергии от угольных электростанций).
Опасность водорода
[править | править код]Водород чрезвычайно опасен в использовании. Кроме большого давления в баллонах, система взрывоопасна. При малейшей разгерметизации, нарушения уплотнения соединений, тем более при авариях с повреждением и разгерметизацией системы происходит объёмный взрыв. Особенно опасны последствия таких взрывов в закрытых помещениях, тоннелях, подземных гаражах, гаражах под зданиями и т. п. Также большую опасность представляют заправочные водородной станции. Уже происходили аварии, например: Взрыв водородной заправочной станции в Норвегии (10 июня 2019 года), пожар на водородной заправке в Баварии (июнь 2024[3]),... Опасность присутствует на всех стадиях производство, хранение, перевозка, эксплуатация. Установка заправочных станций в жилых массивах несёт прямую угрозу жизни и здоровью граждан, также как и эксплуатация транспорта с водородными установками и водородными ТЭ.
10 июня 2019 года на водородной заправочной станции компании Uno-X в Саннвике (Норвегия) произошёл мощный взрыв, причиной которого послужила утечка водорода из баллона высокого давления. В результате взрыва не было погибших, однако воздействие взрыва было столь велико, что ощущалось как землетрясение в радиусе 28 километров[4].
Примечания
[править | править код]- ↑ [1] Архивная копия от 4 августа 2022 на Wayback MachineHonda FCX Clarity: Красота ради красоты, Los Angeles Times, 13 февраля 2009 г.
- ↑ [2]«Эффективность водородных PEFC, дизельных, SOFC-гибридных и аккумуляторных электромобилей» (PDF). 15 июля 2003 года. Архивировано из оригинала 17 декабря 2008 г. Проверено 7 января 2009 г.
- ↑ Пожар на водородной заправке в Баварии - RenEn
- ↑ Victoria Garza. Cause of explosion in Sandvika: leak in hydrogen tank (англ.). Norway Today (18 июня 2019). Дата обращения: 21 июня 2019. Архивировано 8 ноября 2020 года.
 | Это заготовка статьи. Помогите Википедии, дополнив её. |
