Превозни Средства С Електрически И Горивни Клетки: Обяснено С „Зелени“ Автомати

{h1}

Сравняваме технологията зад електрически превозни средства, задвижвани от акумулатори (като tesla model s) и водородни превозни средства (като mirai на toyota).

Електрическите автомобили с електрически автомобили и превозни средства с водородни горивни клетки имат напредък в своето развитие и една или и двете от тези технологии могат да представляват бъдещето на „зелените“ автомобили.

И двете технологии предлагат по-чиста алтернатива на двигателите с вътрешно горене и двете използват електрически двигатели, задвижвани от електрохимични устройства. Каква е разликата между тях? От една страна, електрическите превозни средства използват енергия, съхранявана в батерия, докато превозните средства с горивни клетки съхраняват гориво, което реагира да произвежда енергия.

Двете технологии са изправени пред уникални предизвикателства за постигане на широко усвояване, но и двете са обещаващи, казват експертите. [Hyperloop, Jetpacks и още: 9 футуристични идеи за транзит]

„Те не са непременно конкуриращи се технологии - те са сходни и взаимно допълващи се“, казва Лорънс Дзал, химичен инженер и учен по материали в Държавния университет в Мичиган в Ийст Лансинг.

Електрически превозни средства

Докато конвенционалните превозни средства изгарят гориво в двигател с вътрешно горене, електрическите превозни средства с батерия нямат двигател. Вместо това те използват енергия, съхранявана в батерии, за да захранват един или повече електрически двигатели.

Електрическите автомобили претърпяха нарастване на популярността през последните години, но електрическите превозни средства вече се правеха в края на 1800 г., според Huei Peng, инженер-механик в Университета в Мичиган, който работи по дизайна и контрола на чисти превозни средства, включително електрически коли. Превозните средства останаха популярни до началото на 20-ти век, когато трябваше да се съревновават с масово произвеждани превозни средства с вътрешно горене.

"След няколко десетилетия конкуренция, двигателят с вътрешно горене спечели, главно заради ограниченията на батериите", заяви Пен пред WordsSideKick.com.

Интересът към електрическите превозни средства се завърна по време на кризата с петролна енергия през 70-те и 80-те години, но колите никога не постигнаха масово производство. Все пак електрическите превозни средства правят възвръщане от 2008 г. насам, с въвеждането на изцяло електрически автомобили като Tesla Motors Roadster (и впоследствие Model S) и Nissan Leaf.

Много от днешните електрически превозни средства работят с акумулаторни литиево-йонни батерии - същият вид, който се среща в повечето лаптопи. Те заменят по-евтините оловно-киселинни батерии, използвани в повечето по-стари модели електрически превозни средства. [5 начина, по който вашата технология ще озелени през 2015 г.]

Превозни средства с горивни клетки

Автомобилите с горивни клетки също се задвижват от електрически мотор, но вместо да се захранват от батерия, те създават електричеството в бордовата горивна клетка, като обикновено използват кислород от въздуха и съхраняват водород.

"Батериите и горивните клетки са доста сходни", казва Шон Литстър, механичен инженер от университета Карнеги Мелън в Питсбърг, който работи върху дизайна на горивни клетки. Разликата е, "с горивна клетка можете да отделите преобразуването на енергия от съхранението на енергия", каза той.

Горивните клетки използват катализатор за комбиниране на два реагента, което генерира поток от електрони (известен още като електричество). Разнообразие от горива могат да се използват за поддържане на горивни клетки, но най-често срещаният е водород, който се произвежда от природен газ. Когато кислородът и водородът реагират, те произвеждат само вода и топлина, което ги прави превозни средства с "нулеви емисии" (като електрически превозни средства с батерия).

"Вероятно най-старото [търговско] използване на горивни клетки е в космическата програма", казва Дзал, който работи върху материали, за да направи автомобилите по-леки и по-икономични. Докато НАСА можеше да си позволи да плати практически всяка цена за тях, за автомобили за потребители, "имате нужда от горивни клетки, които са не само ефективни, но и икономически ефективни", заяви Дрзал пред WordsSideKick.com.

Днес на пазара се предлагат две превозни средства с горивни клетки: Hyundai Tucson (ix35 FCEV) и Toyota Mirai. Понастоящем в Калифорния има десет обществени бензиностанции за водород, една в Кънектикът и една в Южна Каролина, според американското министерство на енергетиката. И още няколко десетки са в процес на разработка в Калифорния, каза Литер.

Електрически срещу горивни клетки?

Електрическите превозни средства предлагат обещаваща алтернатива на превозните средства с вътрешно горене, тъй като те не изгарят директно изкопаеми горива. Те също са в състояние да произвеждат моментален въртящ момент и по-плавно ускорение от конвенционалните автомобили.

Но електрическите превозни средства не са непременно по-екологични от конвенционалните горивни превозни средства. Ако например електроенергията, използвана за зареждане на електрическото превозно средство, идва от въглищна електроцентрала, тя може да бъде по-мръсна от дори най-лошото превозно средство с вътрешно горене, каза Пенг. Същото разсъждение се отнася и за горивните клетки - те са толкова чисти, колкото и източникът на водорода, който използват.

Електрическите превозни средства също са ограничени от обхвата, в който могат да пътуват с едно зареждане на батерията. За пътуванията на къси разстояния това не е проблем, но по-дългите пътувания изискват дълги периоди на презареждане. Смяната на батерията - при която изтощената батерия се сменя за напълно заредена - е едно възможно решение и Tesla Motors започна да използва тази опция.

Технологията на батерията се е подобрила драстично, но "батериите все още са твърде тежки и скъпи и нямат достатъчно енергия, което означава по-кратък обхват", каза Пенг. Но той добави, че цената на батериите е спаднала значително през последните 10 години.

Автомобилите с горивни клетки нямат същите ограничения на обхвата като превозните средства с акумулаторни батерии, защото те могат просто да съхраняват повече (водород) гориво. Основните недостатъци на днешните превозни средства с водородни горивни клетки са липсата на достатъчна инфраструктура за зареждане с водород и цената на катализаторите, каза Litster.

Платината е един от най-често използваните катализатори за горивни клетки, но е много скъп, каза Litster. Той и неговите колеги работят върху това как да направят платината по-ефективна, докато други изследователи разработват катализатори, изработени от по-ниски разходи.

Докато електрическите превозни средства с акумулаторни батерии могат да имат преднина при автомобилите с горивни клетки, и двете технологии напредват бързо. Ще бъде интересно да се види къде са от пет години насам, каза Литстър.

Следвайте Tanya Lewis на кикотене, Последвай ни @wordssidekick, Facebook , Оригинална статия за WordsSideKick.com.


Видео Добавка: .




Изследване


Мразете Паралелно Паркиране? Нова Камера „Rearvision“ И Приложението Могат Да Помогнат
Мразете Паралелно Паркиране? Нова Камера „Rearvision“ И Приложението Могат Да Помогнат

Spin Zone: Физиците Получават Първи Поглед Към Странния Квантов Магнетизъм
Spin Zone: Физиците Получават Първи Поглед Към Странния Квантов Магнетизъм

Наука Новини


Електрически Превозни Средства Се Доближават До Популярност Прекъсване (Op-Ed)
Електрически Превозни Средства Се Доближават До Популярност Прекъсване (Op-Ed)

Дърворезба На Известния Фараон Хатшепсут Открит В Съхранение
Дърворезба На Известния Фараон Хатшепсут Открит В Съхранение

Невероятните Ацтеки Са Били Твърде Математически Свирки
Невероятните Ацтеки Са Били Твърде Математически Свирки

Магнитният Суперсенс Може Да Вдъхнови Ултрачувствителни Протезни Крайници
Магнитният Суперсенс Може Да Вдъхнови Ултрачувствителни Протезни Крайници

Най-Добрите Приложения За Брояч На Калории
Най-Добрите Приложения За Брояч На Калории


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com