Aplikasi kenderaan sel bahan api hidrogen

Aplikasi kenderaan sel bahan api hidrogen

Teknologi HFCV ialah cara inovatif untuk menggerakkan kenderaan yang menggunakan hidrogen sebagai bahan api utamanya. Ia menggunakan hidrogen untuk menjana elektrik di dalam kenderaan, menghidupkan motor elektrik dan menyediakan alternatif bersih kepada enjin pembakaran dalaman tradisional.

Teknologi sel bahan api ialah asas HFCV dan melibatkan penukaran elektrokimia bahan api hidrogen kepada elektrik untuk menggerakkan motor elektrik kenderaan. Komponen utama a sel bahan api termasuk anod, katod dan elektrolit.

Apabila hidrogen (H2 ) dibekalkan kepada anod sel bahan api, akan berlaku proses pengoksidaan hidrogen. Dalam proses ini, molekul hidrogen berpecah kepada proton (H⁺) dan elektron (e− ) melalui tindak balas yang difasilitasi oleh mangkin (biasanya platinum)

H2 → 2H⁺ + 2e−

Proton bergerak melalui elektrolit, elektron bergerak melalui litar luaran, mencipta arus elektrik yang boleh digunakan untuk menggerakkan motor kenderaan. Di katod, oksigen dari udara bergabung dengan proton dan elektron untuk membentuk air sebagai satu-satunya hasil sampingan.

O2 + 4H⁺ + 4e − → 2 H2O

Tindak balas elektrokimia ini menghasilkan arus elektrik yang berterusan, membolehkan kenderaan beroperasi secara berterusan.

HFCV adalah untuk menyepadukan sistem sel bahan api, penyimpanan hidrogen dan komponen pemacu elektrik. Elemen utama reka bentuk dan struktur HFCV termasuk yang berikut:

Timbunan Sel Bahan Api: Teras HFCV ialah timbunan sel bahan api, yang mengandungi berbilang sel bahan api individu. Setiap sel bahan api terdiri daripada anod, katod dan elektrolit. Timbunan sel bahan api menjana elektrik melalui tindak balas kimia antara hidrogen dan oksigen.

Penyimpanan Hidrogen: HFCV memerlukan mekanisme untuk menyimpan bahan api hidrogen pada kenderaan. Kaedah penyimpanan hidrogen biasa termasuk silinder gas termampat tekanan tinggi atau tangki hidrogen cecair kriogenik. Sistem storan ini memastikan penyimpanan bahan api hidrogen yang selamat dan cekap.

Motor Elektrik: Tenaga elektrik yang dijana oleh timbunan sel bahan api menggerakkan motor elektrik, yang memacu motor roda kenderaan, memberikan operasi yang lancar dan membantu meningkatkan prestasi dan kecekapan keseluruhan HFCV.

Unit Kawalan Kuasa: Unit kawalan kuasa menguruskan aliran tenaga elektrik daripada timbunan sel bahan api ke motor elektrik. Ia mengawal voltan dan arus untuk memastikan prestasi dan kecekapan yang optimum.

Sistem tambahan: HFCV juga mengandungi sistem tambahan, seperti sistem penyejukan untuk mengekalkan suhu operasi optimum timbunan sel bahan api, dan sistem bekalan udara untuk membekalkan oksigen untuk tindak balas sel bahan api.

Penyimpanan Tenaga: Sesetengah HFCV juga termasuk sistem penyimpanan tenaga, seperti bateri litium-ion, untuk menangkap dan menyimpan tenaga elektrik berlebihan yang dihasilkan oleh timbunan sel bahan api. Sistem penyimpanan tenaga ini boleh digunakan untuk memberikan kuasa tambahan semasa situasi permintaan tinggi atau untuk brek regeneratif.