水素燃料電池車の開発に関する議論

水素燃料電池車に関して言えば、間違いなく言及率の高い言葉です。その出現は、現在の社会における省エネと低炭素の社会的概念に応えるだけでなく、「究極の環境保護」を多くのブラックテクノロジーと統合しています。しかし、それは新しいことではないので、水素燃料電池車のどのような開発、そしてどのような障害の促進と普及の将来はどうでしょうか。

水素燃料電池車とは？

燃料電池車は、水素などの燃料を使って化学反応で電流を発生させ、モーターで自動車を運転する自動車です。電解水の逆反応により、水素は空気中の酸素と結合して、自動車の運転に必要な電気エネルギーを生成します。燃料電池の化学反応プロセスは有害な製品を生成せず、水を排出するだけです。したがって、水素燃料電池車は、環境保護や省エネの観点から、自動車開発にとって非常に理想的な段階であると言えます。

電気自動車と比較して、燃料電池車には、軽量、耐久性、充電時間、バッテリー寿命が長いという利点があります。重量に関しては、同じ出力の水素燃料電池は、電気自動車の重いバッテリー重量と比較して正常であるだけであり、車両の負担を大幅に減らすことができます。耐久性と充電の面では、既存のみらいを例にとると、一度に水素化するのに3分、航続距離は650km、バッテリー寿命は20年以上と電気自動車が届きません。

電気自動車の大きな利点を比較することに加えて、それは燃料車（混合を含む）にも独特です。一つ目は環境保護です。水素燃料電池車の排出量は水だけであり、燃料車の排気ガス汚染の利点は明らかです。第二に、その構造はより単純で、保守と保守が容易であり、故障率も低くなっています。

それで、それは水素燃料電池車のそのような明白な利点です、なぜそれは理想的なナトリウム塩が急速に促進され開発されたほど良くないのですか？これは、問題の多くが依然として普及を困難にしているためです。

技術的な障壁

水素燃料電池技術は閾値が高く、莫大な投資が必要です。現在、ほとんどの自動車会社はこの点で弱いです。水素燃料電池に関連する研究開発や産業準備はありません。これらには、触媒バイポーラプレートなどの主要な材料、および大量生産の能力がない高電圧水素貯蔵タンク、水素循環ポンプなどが含まれます。産業チェーン全体が形成されるまでには時間がかかります。

原価管理

燃料電池の最大の問題は、大規模に使用できないことです。米国政府部門の最新データによると、2017年には、80kWのプロトン交換膜燃料電池システムの燃料電池1,000セットごとに、燃料電池システムのコストは179米ドル/ kW（高圧水素貯蔵を含む）です。タンク、バッテリーリアクター、電力制御ユニットなど）。 10,000個の燃料電池システムを製造するコストはkWあたり79ドルであり、そのうちの発電用原子炉のコストはkWあたり39ドルです。

未来を例にとると、2016年の生産台数は2,000台に増加し、2020年には3000万台に達する。このデータでは、リチウム電池と比較して、単一電池システムのコストは依然として10,000米ドル以上必要である。コストはまだ高いです。

燃料電池の用途を制限する際の最大の問題は触媒です。 Pt触媒は高価で毒性がありますが、他の触媒は他の触媒に比べて性能が劣ります。このための一般的な方法は、触媒材料をナノスケールの粒子にし、最小の触媒を使用して最大の効果を生み出すことです。もちろん、新世代のミリアムはプラチナの約90％の需要を減らすことに成功しており、これも大きな進歩です。

燃料電池のエネルギー変換効率

あるエネルギーを別のエネルギーに変換することはできず、変換効率を100％にすることはできず、電気自動車は直接電気を使用し、相対効率は比較的高いことがわかっています。対照的に、燃料電池は最初に電気エネルギーを化学エネルギーに変換し、次にそれを変換することができます。真ん中のエネルギー損失ははるかに大きいです。

水素の製造と輸送の安全上の問題

水素は一種の非常に危険なガスです。可燃性が強いだけでなく、ある程度の窒息もあります。したがって、水素輸送の問題は重大な事故を引き起こすでしょう。輸送に注意することに加えて、関係者は水素漏れが発生するかどうかを検出するために専門の水素検出器を装備する必要があります。

水素生産は水素生産と同じ場所ではありません。水の電気分解やその他の方法で作られた水素の貯蔵と水素化ステーションへの輸送は、燃料電池車の大規模な推進と応用における重要なリンクです。現在、中国の水素貯蔵・輸送技術はまだ不十分であり、貯蔵・輸送を完了できる企業はほとんどありません。水素の準備と給油の企業の全体的なレベルはまだ不十分です。

水素燃料電池車の利点は、水素化時間が短いことですが、3分しかかかりません。しかし、このような短期間での充填の完了は、システム全体の支持力に大きな課題をもたらします。プロセスで水素濃度が高すぎると、爆発の危険性があります。

水素燃料補給所などのインフラストラクチャとの依存関係

水素燃料電池車の開発は、水素貯蔵ステーションなどのインフラストラクチャの構築と密接に関連しています。燃料電池車が売れ行きが悪い場合、関係会社は過剰な水素化装置を配置することをいとわないでしょう。水素貯蔵ステーションが普及しなければ、水素燃料電池車の大規模な普及に必然的に影響を及ぼします。賭け金は自明です。

水素燃料電池車は間違いなく明るい未来と幅広い市場展望を持っていますが、開発で直面する問題は無視できません。水素製造から貯蔵、輸送までの産業チェーン全体はまだ形になっていない。これらの開発プロセスで遭遇する問題や隠れた危険を適切に処理して解決することによってのみ、その大量生産と普及が実現することができます。水素燃料電池車の将来はトレンドに逆行する可能性がありますが、今後も注目していきます。

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