Seputar Tekno Informasi Treding Forex dan Teknologi
Setelah kesalahan awal yang tak terhitung jumlahnya selama beberapa dekade, era mobil listrik akhirnya tiba. Mobil listrik baterai dan sel bahan bakar hidrogen sedang berjuang untuk menjadi jalan masa depan, seperti halnya bensin dan solar yang berjuang di masa-masa awal mobil. Mobil bertenaga baterai memiliki keuntungan besar menjadi populer terlebih dahulu, sebagian besar berkat Tesla, Tesla Roadster, dan Tesla Model S, tetapi ini masih merupakan masa awal mobil listrik. Belum ada yang ditetapkan. Tidak ada “mobil listrik tradisional” yang menjadi standar. Saat ini, pembuat mobil sedang meneliti baterai — dan sekarang baterai solid-state — dan sistem hidrogen. Hidrogen memiliki banyak keunggulan yang baru mulai dieksplorasi oleh pembuat mobil.
Mobil hidrogen tidak perlu diisi ulang
Mobil hidrogen pertama Hyundai
Keuntungan hidrogen yang paling jelas adalah Anda tidak perlu menunggu mobil mengisi daya. Anda dapat mengisi ulang tangki secepat mengisi bensin. Kemampuan mengisi bahan bakar dengan cepat membuat mobil hidrogen lebih baik dibandingkan mobil listrik untuk perjalanan jarak jauh. Itu juga membuat mereka lebih mudah untuk dimiliki. Anda tidak perlu menjadwalkan waktu yang tepat untuk mengisi daya mobil hidrogen setiap hari. Sebagai perbandingan, mobil listrik saat ini membutuhkan setidaknya 20 menit untuk mengisi ulang di stasiun pengisian cepat. Sebaliknya, jika kita menghubungkan mobil ke stopkontak listrik rumah tangga biasa, mobil mungkin perlu beberapa jam untuk mengisi ulang. Meskipun ini mungkin bukan masalah untuk mengemudi di kota jarak pendek, ini menjadi masalah bagi mereka yang berkendara bermil-mil hanya dengan menyalakan mobil saat tiba di rumah dan meninggalkannya semalaman.
Mobil hidrogen memiliki jangkauan yang lebih jauh
Foto profil belakang dan samping Toyota Mirai 2022 merah
Mobil hidrogen memiliki jangkauan yang lebih panjang daripada mobil listrik baterai. Tentu saja, seperti apapun yang berhubungan dengan mobil, ada banyak variasi antara model yang berbeda dalam hal efisiensi dan kapasitas bahan bakar. Tetapi secara umum, mobil hidrogen akan menempuh jarak sekitar 300 hingga 400 mil dengan tangki hidrogen. Namun di antara mobil baterai-listrik, favorit pasar massal seperti Nissan Leaf dan Chevrolet Bolt, masing-masing mendapatkan 226 dan 247 mil per pengisian daya. Hanya 14 mobil listrik yang dapat menempuh jarak lebih dari 300 mil dengan sekali pengisian daya. Bagi orang yang bepergian di wilayah metropolitan besar, perbedaan jarak ini dapat menentukan apakah mobil tersebut mampu melakukan perjalanan harian tanpa mengisi bahan bakar (atau mengisi ulang).
Mobil hidrogen lebih efisien, lebih ringan dan lebih cepat
Hyperon XP-1, supercar bertenaga hidrogen.
Bagian terberat dari mobil listrik adalah baterainya. Di sisi lain, sistem sel bahan bakar hidrogen (termasuk tangki hidrogen) beratnya jauh lebih ringan daripada baterai. Artinya, motor listrik pada mobil hidrogen tidak menggunakan banyak energi untuk mendorong bobot kendaraan. Jika Anda menempatkan mesin yang sama di mobil listrik baterai dan mobil hidrogen, mobil hidrogen akan memiliki akselerasi yang lebih baik dan kecepatan tertinggi yang lebih tinggi karena mesin memiliki lebih sedikit mobil untuk bergerak. Mengurangi bobot kendaraan dengan melepas baterai membebaskan pembuat mobil untuk melakukan apapun yang mereka inginkan dengan tenaga ekstra. Tanpa bobot baterai yang besar, lebih mudah menghasilkan mobil yang terlihat (dan terasa) ringan dan kencang. Karena sel bahan bakar hidrogen menggerakkan motor listrik, Anda mendapatkan “torsi instan” yang sama dengan kendaraan listrik baterai. Tapi karena motor tidak harus menggerakkan baterai yang berat, semua torsi itu bisa mendorong Anda ke dasar jok.
Rasio power-to-weight yang ditingkatkan juga dapat menguntungkan pada mobil yang tidak dirancang untuk kecepatan. Pada mobil mewah, mesin dapat mendorong bobot semua kayu dan kulit asli itu tanpa harus menggunakan lebih banyak energi untuk menggerakkan baterai. Demikian pula, untuk truk dan pikap keluarga, powertrain mobil tidak harus menggerakkan baris kursi ketiga atau tempat tidur kargo yang dimuat, serta menopang bobot baterai yang cukup besar untuk menggerakkan truk. Ini membebaskan mesin untuk mengangkut lebih banyak orang, lebih banyak kargo, atau apa pun.
Hidrogen dapat menggantikan bensin di mesin pembakaran internal
Foto sel bahan bakar Honda Clarity 2020 sedang diisi bahan bakar
Ford telah mematenkan mesin pembakaran internal yang membakar hidrogen, bukan bensin. Toyota juga telah mengembangkan mesin hidrogen untuk konsep Corolla Sport H2, yang telah diuji coba. Saat masih dalam tahap penelitian, mesin hidrogen akan mengambil semua perkembangan dalam desain mesin sepanjang sejarah mobil dan menjalankannya dengan bahan bakar yang mudah terbakar. Ini juga akan menjadi penjualan yang lebih mudah bagi seseorang yang tidak bisa mengemudi tanpa deru mesin. Seperti mobil hidrogen sel bahan bakar, hanya air yang keluar dari pipa knalpot. Ini akan menyederhanakan desain knalpot. Konverter katalitik dan sistem emisi lainnya tidak diperlukan saat mobil hanya mengeluarkan uap air.
Sementara mesin pembakaran hidrogen memiliki banyak kelemahan untuk digunakan pada mobil penumpang (seperti kebutuhan akan tangki yang sangat besar yang akan memakan ruang interior), Cummins sedang menyelidiki mesin hidrogen untuk kendaraan jarak jauh, peralatan konstruksi, dan penggunaan komersial lainnya. . Perusahaan mengusulkan agar industri angkutan truk hanya membutuhkan beberapa stasiun hidrogen yang ditempatkan di sepanjang rute transportasi, yang menjadikan angkutan truk sebagai cara yang lebih baik untuk memulai adopsi hidrogen secara nasional. Menariknya, supercar berbahan bakar hidrogen mungkin lebih layak daripada, katakanlah, minivan hidrogen. Orang yang mengendarai supercar umumnya tidak peduli dengan ruang penumpang/kargo yang terbatas (jadi tangki bahan bakar yang besar tidak akan menjadi masalah), mereka tentu saja tidak peduli dengan penghematan bahan bakar, dan seringkali tidak terlalu peduli. kisaran atau (berapa jarak mengemudi yang diperlukan untuk meletakkan mobil di trailer, mengendarainya di trek atau di dataran garam untuk sementara waktu dan kemudian meletakkannya kembali di trailer untuk pulang?).
Sederhananya, Anda tidak memerlukan stasiun pengisian daya untuk mobil bertenaga hidrogen. Tidak perlu retrofit tempat parkir untuk mobil bertenaga hidrogen karena tidak perlu diisi ulang. Sementara mobil listrik mengharuskan kota beradaptasi dengan menambahkan stasiun pengisian daya ke tempat parkir, mobil bertenaga hidrogen tidak. Mobil bertenaga hidrogen sangat cocok di mana saja yang sudah memiliki jalan raya. Perlu juga dicatat bahwa mobil bertenaga hidrogen (baik yang ditenagai oleh sel bahan bakar listrik atau mesin pembakaran) masih dalam tahap awal pengembangan. Mobil bensin awal mengalami keterbatasan jangkauan yang sama, yang membuatnya hampir tidak praktis bagi siapa pun kecuali pemilik mobil yang paling berdedikasi.
Bagaimana cara kerja mobil hidrogen?
Foto tiga perempat truk pengiriman Hino Profia yang diubah oleh Toyota menjadi tenaga hidrogen.
Mobil hidrogen tidak membakar bahan bakar seperti mesin pembakaran dalam. Sebaliknya, sistem tenaga mobil memompa hidrogen keluar dari tangki dan masuk ke sel bahan bakar bermuatan listrik yang memisahkan elektron dari atom hidrogen dari proton. Mobil pada dasarnya menghasilkan listrik dari hidrogen. Ini, pada gilirannya, menggerakkan motor listrik yang menggerakkan mobil. Ini membuat mobil bertenaga hidrogen bersih dan senyap. Hanya uap yang keluar dari pipa knalpot, dan tidak ada suara mesin.
Cara kerja sel bahan bakar sangat sederhana. Sel bahan bakar mengandung membran elektrolit yang diisi dengan proton mengambang, yang ditumpuk di antara dua elektroda bermuatan berlawanan. Elektroda bermuatan positif disebut katoda, dan elektroda bermuatan negatif disebut anoda. Sistem bahan bakar mobil memompa hidrogen ke elektroda bermuatan negatif. Katalis membagi atom hidrogen yang masuk menjadi elektron dan proton. Baik elektron maupun neutron ingin melewati membran elektrolit ke katoda di sisi lain, tetapi membran hanya memungkinkan lewatnya proton. Untuk mencapai katoda, elektron harus menempuh jalur yang lebih panjang melalui kabel yang keluar dari sel bahan bakar, yang dengan mudah mengarahkannya melalui mesin mobil, stereo, dan yang lainnya. Setelah menyalakan mobil, elektron akhirnya berkumpul dengan proton di katoda, yang juga dialiri udara. Oksigen di udara bereaksi dengan elektron dan proton dari atom hidrogen yang terpisah, membentuk air yang keluar dari pipa knalpot mobil.
Hidrogen meningkatkan mobil listrik
Foto belakang tiga perempat Hyundai Nexo 2022 di jalan berbatu
Ini adalah saat yang menyenangkan bagi siapa pun yang menyukai mobil. Motor listrik sedang dalam perjalanan untuk menggantikan mesin pembakaran dalam, meski saat ini hanya sedikit mobil listrik yang bertebaran di antara mobil bensin dan solar di jalanan. Ini sangat mirip dengan masa-masa awal mobil, ketika menjadi jelas bahwa mobil self-propelled adalah jalan masa depan, meskipun masih jarang terlihat di jalanan yang dipenuhi kuda. Untuk saat ini, mobil bertenaga baterai menjadi populer, sementara mobil hidrogen tetap terbatas di beberapa kota tertentu yang memiliki stasiun pengisian bahan bakar hidrogen. Namun, dalam banyak hal, hidrogen menghasilkan mobil yang lebih baik.
