Xe pin nhiên liệu hydrogen (FCEV) là một loại xe hoàn toàn chạy điện. Nhưng thay vì điện được cung cấp bởi pin sạc như ở xe EV, FCEV chạy bằng điện do pin nhiên liệu cung cấp. Pin nhiên liệu tổng hợp hydrogen với oxy trong không khí tạo ra điện năng cung cấp cho động cơ điện.
[pagebreak][/pagebreak]
Xe pin nhiên liệu khắc phục được nhược điểm là phạm vi hoạt động hạn chế và thời gian sạc pin lâu của xe EV. Thế nhưng trong hơn thập niên qua, không ít người cho rằng xe pin nhiên liệu hydrogen không khả thi, các nhà sản xuất ô tô đầu tư vào việc nghiên cứu công nghệ FCEV chỉ nhằm mục đích đánh bóng tên tuổi. Bất chấp lời ong tiếng ve, năm 2014 hoàng loạt nhà sản xuất đã ra mắt FCEV trên thị trường.
Toyota đã khẳng định sẽ ra mắt sedan pin nhiên liệu tại Nhật vào đầu năm tới và sau đó là các thị trường Mỹ, Đức, Anh, Đan Mạch. Khi đến tay người tiêu dùng Nhật, FCEV của Toyota sẽ có giá 68.000 USD.
Chiếc SUV Tucson của Hyundai đã xuất hiện ở các đại lý ở California và hãng xe Hàn Quốc bắt đầu cho thuê mẫu xe này với giá 499 USD/tháng. Hồi tháng 8/2014, FCEV của Hyundai trong một lần chạy thử nghiệm ở Bắc Âu đã thiết lập kỷ lục 700 km chỉ với 1 bình hydrogen.
Honda sau khi chạy thử chiếc FCX Clarity pin nhiên liệu, công ty đang chuẩn bị ra mắt mẫu xe mới vào năm tới. Daimler tuyên bố vào năm tới sẽ cho thuê chiếc Mercedes-Benz B-Class cũng với giá 499 USD/tháng.
Giúp chúng ta hiểu rõ hơn về loại hình công nghệ tiên tiến này, dưới tiêu đề "Vạch trần chuyện hoang đường-Tại sao xe pin nhiên liệu lại khả thi cho thị trường đại chúng", greencarcongress.com đã đăng tải ý kiến của Tiến sĩ Henri Winand, Giám đốc điều hành "Năng lượng thông minh", công ty nghiên cứu và phát triển pin nhiên liệu ở Anh Quốc.
Chuyện hoang đường 1: Hydrogen không phải là nhiên liệu sạch và không hiệu quả
Hiện nay hydrogen (H[sub]2[/sub]) được sản xuất từ khí thiên nhiên (Metane, CH[sub]4[/sub]) có nguồn gốc từ dầu mỏ do vậy hydrogen không phải là nhiên liệu sạch. Đúng là hydrogen hiện nay được sản xuất từ khí thiên nhiên nhưng bằng phương pháp nhiệt phân hỗn hợp hơi nước (H[sub]2[/sub]O) và metane (CH[sub]4[/sub]) ở nhiệt độ từ 1.100 độ C. Sản xuất hydrogen để chạy xe pin nhiên liệu sẽ giảm phát thải CO[sub]2[/sub] từ 55 đến 65% so với sử dụng trực tiếp khí thiên nhiên để chạy động cơ đốt trong. Như vậy cho dù hydrogen hiện nay có nguồn gốc từ dầu mỏ nhưng vẫn sạch hơn sử dụng dầu mỏ để chạy động cơ đốt trong.
Các nhà khoa học cũng chứng minh rằng pin nhiên liệu và động cơ điện hiện nay hoạt động hiệu quả hơn nhiều so với động cơ đốt trong. Chiếc Honda Civic CNG có mức tiêu thụ nhiên liệu bình quân 6,72 lít/100 km. Trong khi Honda FCX Clarity chạy pin nhiên liệu hydrogen có mức tiêu thụ nhiên liệu tương đương 3,856 lít/100 km.
Ngoài việc sản xuất hydrogen bằng khí thiên nhiên, người ta còn có thể sản xuất bằng phương pháp điện phân nước. Tuy nhiên hiện nay phương pháp điện phân phải sử dụng điện cực platin rất đắt tiền nên không được phổ biến. Trong tương lai người ta có thể dùng chất xúc tác khác rẻ tiền hơn thay thế cho platin. Dự kiến đến năm 2020 một nửa hydrogen ở Anh sẽ được sản xuất bằng phương pháp điện phân với nguồn điện được sản xuất từ năng lượng mặt trời, gió, thủy triều. Hydrogen được sản xuất bằng phương pháp này sẽ là nhiên liệu hoàn toàn sạch.
Điều đặc biệt quan trọng là FCEV không tạo ra bụi nguy hại cho cộng đồng dân cư đô thị.
Chuyện hoang đường số 2: Khí hydrogen nguy hiểm
Một trong những lập luận phổ biến nhất trong những cuộc thảo luận về FCEV là hydrogen là chất dễ cháy, do đó rất nguy hiểm khi được chứa ở các trạm cung cấp hay trong thùng nhiên liệu trên xe.
Quả thực hydrogen là loại khí dễ cháy nhưng nó là 1 loại khí nhẹ nhất, nó có thể bay lên không trung rất nhanh nếu bị rò rỉ. Do vậy hydrogen lại khó bị cháy so với xăng dầu và ít có nguy cơ gây cháy nổ hơn cả pin lithium-ion. Hydrogen có độ khuyếch tán nhanh hơn khí thiên nhiên đến 3,8 lần.
Trong vài chục năm qua, hydrogen là loại khí sử dụng khá phổ biến trong công nghiệp, nó đã được lưu trữ, vận chuyển khá thường xuyên và đã tỏ ra an toàn. Hơn nữa, các nhà sản xuất ô tô đã chạy thử FCEV trên hàng triệu km đường đã đủ để chứng minh hydrogen an toàn trong sử dụng trên xe FCEV.
Mới đây, thùng chứa hydrogen do Toyota sản xuất đã nhận được chúng nhận về an toàn của các bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản. Để minh chứng cho sự an toàn của thùng chứa nhiên liệu của xe FVEV, Toyota đã thử bắn đạn thật vào thùng chứa hydrogen làm bằng sợi carbon của công ty, viên đạn không làm được gì hơn là để lại một vết lõm mờ nhạt bên ngoài thùng chứa hydrogen.
Chuyện hoang đường số 3: pin nhiên liệu và cơ sở hạ tầng quá đắt, FCEV sẽ không bao giờ có thể trở nên phổ thông
Chi phí sản xuất FCEV gần đây đã giảm đáng kể tiến bộ mới trong quy trình sản xuất và chất xúc tác mới đã giúp giảm đáng kể chi phí pin nhiên liệu. Trong một cuộc phỏng vấn mới đây, người phụ trách chương trình xe FCEV của Hyundai cho biết hiện nay chi phí pin nhiên liệu giảm 70% so với lúc Hyundai bắt đầu nghiên cứu xe FCEV vào năm 1990. Vì vậy Huyndai đã công bố giá cho thuê chiếc FCEV của mình 499 USD/tháng, trong đó nhiên liệu hydrogen được sử dụng miễn phí.
Một trở ngại hiện nay là các trạm cung cấp hydrogen chưa rộng khắp. Giải quyết vấn đề này, hồi tháng 5/2014, chính quyền bang California tuyên bố một gói đầu tư 46,6 triệu USD để xây dựng hệ thống trạm cung cấp hydrogen. Chính quyền Obama cũng đã thành lập ủy ban H[sub]2[/sub]USD để xây dựng chiếc lược sản xuất hydrogen và phát triển FCEV trên toàn quốc.
Tương tự, tháng 10, chính phủ Anh đã công bố 1 gói đầu tư 17,48 triệu USD trong đó có 3,18 triệu USD để mua FCEV cho khu vực hành chính công, phần còn lại để xây dựng 15 trạm cung cấp hydrogen ở Anh Quốc.
Theo công ty nghiên cứu ITS-Davis, việc đầu tư cho cơ sở hạ tầng không quá đắt. Với khoản đầu tư từ 100-200 triệu USD, có thể xây dựng 100 trạm cung cấp hydrogen đủ để phục vụ cho 50.000 FCEV và giúp cho hydrogen có giá cả cạnh tranh với xăng nếu tính trên số km xe đi được. Với mức đầu tư này ít nhất có 3 nơi chính quyền có thể sẵn sàng đó là California, Đức và Nhật.
Chuyện hoang đường 4: tiếp nhiên liệu hydrogen cho FCEV là phức tạp và mất thời gian
Lái xe không phải thay đổi thói quen bơm xăng khi bơm hydrogen. FCEV của Toyota, Hyundai, Honda hiện nay khi tiếp hydrogen chỉ mất vài phút để làm đầy bình và có thể chạy được vài trăm cây số. Hiện tại một số xe buýt ở Luân Đôn đang chạy thử pin nhiên liệu, sắp tới thử nghiệm sẽ mở rộng cho xe buýt ở một số thành phố khác và triển khai thử nghiệm cho xe tải nặng chạy đường dài.
Chuyện hoang đường 5: FCEV không đủ năng lượng để chạy đường dài
FCEV không phát thải đồng thời không làm hạn chế hiệu suất cũng như phạm vi hoạt động. Với 2 chiếc xe cùng trọng lượng, xe pin nhiên liệu chạy được xa hơn xe pin sạc và có thể cạnh tranh về phạm vi hoạt động với xe hybrid. Mới đây phòng thí nghiệm National Renewable Energy (NREL) của bang California đã kiểm tra chiếc Highlander SUV FCEV của Toyota và đi đến kết quả xe chạy được 640 km với 1 bình hydrogen và đạt mức tiêu thụ nhiên liệu 3,4 lít/100 km.
(theo greencarcongress - gov.uk)
Chỉnh sửa cuối:
