Огромният потенциал на технологията на горивните клетки

, 3 декември 2020, 7:00

H₂ – Водородът служи като гориво. В горивната клетка молекулите на водорода са от страната на анода. Те са изградени от електрони и протони.

Една горивна клетка генерира само малко количество енергия, поради което инженерите ги подреждат на слоеве, разделени от биполярни пластини. В лек автомобил, сглобяването на около 400 горивни клетки ще произведе до 120 киловата изходна мощност (163 конски сили). За по-високите изисквания за мощност на търговските превозни средства, броят на стековете може да бъде съответно увеличен. Продуктовият мениджър на Bosch Ахим Мориц не е склонен да разкрие твърде много за спецификата на съдържанието на разходите за горивни клетки и стека. Но той казва следното: „Един важен подход е да се използват по-евтини материали. Очакваме също така да постигнем по-нататъшен напредък в други области, например чрез увеличаване на изходната мощност на отделните клетки. Той добавя, че цената на стека може да бъде значително намалена, тъй като бройките се увеличават при големи производствени серии.

Въпреки това, производството на толкова сложна система, като стекът от горивни клетки в голям мащаб, не е лесна задача. „Всеки отделен стек трябва да работи надеждно. Следователно контролните блокове играят ключова роля в експлоатацията на превозното средство “, казва Мориц. Подобно на блоковете за управление на двигателя в автомобилите с бензинови и дизелови двигатели, тези мощни мини-компютри управляват всички функции на горивните клетки и поддържат задвижването възможно най-ефективно. Тук Bosch има сериозен опит. Компанията разработва ECU от много години. „С много експертни познания и опит в тази област, ние можем да се възползваме от тези ефекти на синергия за стековете горивни клетки. Това помага на модулния дизайн на хардуерния комплект и логиката за управление, които са характерни за такива контролни блокове “, казва Мориц.

Какви са пречките, възпрепятстващи напредъка по пътя към надеждно масово производство? По-внимателният поглед върху тази технология дава по-добра картина на предизвикателствата, присъщи на производството на горивни клетки. Молекулите на водорода са с малки размери и имат нисък вискозитет, което означава, че стекът трябва да има перфектно уплътнение, за да работи ефективно и безопасно. Както отбелязва Мориц, „Дължината на уплътнението на стека от 120 kW достига около един километър. Това е област, в която се стремим да отговорим на взискателните изисквания за качество на автомобилните приложения.

Това се случва в стека горивни клетки

2H₂ + O₂ → 2H₂O

Страничният продукт е водата. Това е резултат от реагирането на водородни йони – т.е. протони – с кислород в процес, ускорен от катализатор в горивната клетка.

  • Горивните клетки са проектирани да произвеждат постоянен ток (DC).
  • Той се получава чрез провеждане на водородните електрони през анода, където те си проправят път през външната верига и се връщат към катода.
  • След това инвертор преобразува DC в променлив ток (AC), който захранва електродвигателя.

Докато компании като Bosch и PowerCell продължават напред с усилията си за масово производство на мобилни горивни клетки, пазарните сили подкопават още една пречка, възпрепятстваща приемането на тази технология: наличността на водород. В много страни броят на бензиностанциите за водород вече нараства. Субсидиите представляват част от това разширяване на инфраструктурата, но асоциации като Съвета за водорода също лобират за насърчаване на това развитие. „Фокусираме се върху пазарите в Китай, Северна Америка и Европа, където можем да видим нарастващата готовност от страна на индустрията да приеме електрически задвижвания с горивни клетки“, казва Мориц.

Коментари

Коментара трябва да е повече от 5 символа!

Моля, потвърдете регулацията!

Няма коментари. Бъди първи!