Apakah Mobil Bahan Bakar Hidrogen di Masa Depan Anda?

Ada kontestan baru di arena mobil listrik, salah satu di mana beberapa pemain utama, termasuk Toyota dan Honda, bertaruh besar. Ini adalah kendaraan listrik sel bahan bakar, atau FCEV.

FCEVs menggunakan hidrogen, oksigen dan katalis untuk membuat listrik di atas kapal, menghilangkan paket baterai yang berat, besar dan mahal di mana mobil listrik baterai bergantung.

Tangki sel bahan bakar mobil dapat diisi dengan gas hidrogen yang dimampatkan dalam hitungan menit, sama seperti menyemprotkan mobil konvensional. Ini jauh lebih cepat daripada waktu yang dihabiskan baterai-listrik ke kabel pengisi daya listrik, dan dengan FCEV mampu menempuh jarak 250 mil atau lebih di antara pengisian, mereka mungkin menghindari kecemasan jangkauan yang telah mengurangi antusiasme konsumen terhadap listrik.

Namun hingga saat ini hanya ada dua model di pasar ritel, dengan yang ketiga dijadwalkan untuk diluncurkan menjelang akhir tahun 2016. Dan penjualan terbatas pada daerah Los Angeles dan San Francisco / Silicon Valley yang lebih besar di California, yang menjadi rumah bagi hampir semua segelintir segelintir stasiun pengisian hidrogen.

Mobil sel bahan bakar tidak murah. Model prototipe dilaporkan menghabiskan biaya sebesar $ 1 juta. Biaya telah turun secara signifikan sejak saat itu, tetapi untuk saat ini FCEV terbatas pada pembeli berpenghasilan tinggi.

Namun, hampir setiap pembuat mobil besar mengembangkan teknologi sel bahan bakar, dengan hampir selusin model yang diperkirakan akan diluncurkan secara global pada 2020.

Mungkin ada satu di masa depan Anda, jadi mari kita lihat apa yang ada di luar sana dan di plus dan minus dari mobil sel bahan bakar.

Kendaraan

Hyundai FCEV sewa-hanya pertama kali ke pasar, dengan 125 di jalan di AS sejak peluncuran pertengahan 2014. SUV kompak ini menyewakan $ 499 per bulan selama tiga tahun, termasuk bahan bakar gratis, perawatan gratis, dan asuransi. Pelanggan Hyundai Tucson FCEV juga dapat memenuhi syarat untuk $ 5.000 dari Proyek Rebate Kendaraan Bersih California.

Sedan kecil Toyota Mirce FCEV diluncurkan awal tahun ini. Toyota menyewakan Mirai seharga $ 499 sebulan selama tiga tahun, dengan bahan bakar dan perawatan gratis.

Sementara 80% dari 270 Mirais yang dikirim ke dealer sejauh ini telah disewa, Anda juga dapat membelinya. Harga Toyota pada $ 57.500 sebelum $ 20.500 dalam insentif potensial.

Para pejabat Toyota telah mengatakan bahwa karena sistem sel bahan bakar lebih mudah terukur daripada sistem baterai-listrik, mereka berharap untuk menggunakan teknologi ini di model lain di masa depan, termasuk kendaraan yang lebih besar daripada yang saat ini dapat dirancang dengan teknologi baterai-listrik.

Berikutnya

Mobil listrik sel bahan bakar berikutnya yang akan menghantam pasar akan menjadi Honda's Clarity Fuel Cell, sebuah sedan menengah yang dijadwalkan untuk akhir 2016. Perusahaan ini mengatakan akan menargetkan biaya sewa bulanan hanya di bawah $ 500, berdasarkan harga stiker yang diproyeksikan sekitar $ 60.000 sebelum insentif. Honda belum mengatakan apakah akan menjual mobil juga (baterai-listrik dan plug-in versi hibrida dari Kejelasan akan datang kemudian).

Ford, Nissan, dan Daimler - yang membuat mobil Mercedes-Benz - adalah co-developing teknologi kendaraan sel bahan bakar. BMW bekerja dengan Toyota pada FCEV sendiri, dan General Motors telah bekerja sama dengan Honda. Volkswagen, Audi dan sejumlah produsen mobil China juga diyakini sedang mengembangkan mobil listrik sel bahan bakar. Kendaraan dari para pembuat mobil tersebut diharapkan pada tahun 2020.

Stasiun pengisian bahan bakar

Pada pertengahan 2016 hanya ada 23 stasiun pengisian bahan bakar hidrogen yang tersedia untuk umum di AS, 20 di antaranya di California. Itu sebabnya Hyundai, Toyota, dan Honda membatasi penjualan ke negara itu sekarang. Selusin stasiun hidrogen dijadwalkan untuk Northeast, dari Boston ke New York, dengan empat pertama dijadwalkan untuk dibuka pada tahun 2017.

Rencana “jalan raya hidrogen” California menyerukan setidaknya 60 stasiun hidrogen dibuka di negara bagian itu pada 2020, dengan 50 di antaranya dijadwalkan pada akhir 2017. Sebuah stasiun hidrogen yang baru dibuka di tengah-tengah antara Los Angeles dan San Francisco kini memungkinkan kendaraan sel bahan bakar. untuk melakukan perjalanan di antara dua area.

Teknologi

Kendaraan sel bahan bakar mungkin terdengar futuristik, tetapi teknologi dasarnya mereka lebih dari 175 tahun. NASA telah menggunakan sel bahan bakar untuk membuat listrik di pesawat ruang angkasa selama hampir setengah abad sekarang, dan kendaraan sel bahan bakar modern pertama - traktor pertanian - diperkenalkan pada tahun 1959.

Sel bahan bakar dari mana mereka mendapatkan nama mereka adalah generator termokimia yang melewati hidrogen bertekanan melalui katalis seperti platinum dan mengekstraksi elektron hidrogen untuk menyediakan daya untuk motor listrik mobil. Sistem kemudian menggabungkan molekul hidrogen dengan oksigen dari udara untuk mendinginkannya dan mengeluarkan "buang" sebagai aliran uap air.

Hidrogen

Hidrogen yang memungkinkan hal ini tidak secara teknis menjadi bahan bakar. Ini hanya membawa elektron yang merupakan bahan baku untuk listrik yang menggerakkan kendaraan. Untuk penggunaan otomotif, itu dikompresi menjadi 10.000 pon per inci persegi dan diukur dengan berat. Satu kilogram (2,2 pon) dari hidrogen yang dimampatkan ini membawa kira-kira jumlah energi yang sama seperti satu galon bensin.

Karena sistem tenaga sel bahan bakar relatif hemat energi, Toyota Mirai dapat melakukan perjalanan lebih dari 300 mil antara isi ulang sistem bahan bakar 5 kg. Hyundai Tucson yang lebih berat memberikan 265 mil pada 5,5 kg hidrogen, dan kisaran Honda Clarity yang akan datang telah diberikan sebagai "lebih dari 300 mil" dengan tangki bahan bakar dengan ukuran yang sama seperti Toyota.

Karena penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar otomotif sangat baru, sulit membandingkannya dengan biaya bensin. Toyota memperkirakan biaya saat ini sebesar $ 14 per kilogram. Mirai dapat melakukan perjalanan lebih dari 300 mil dengan 5 kg. Penggunaan hidrogen yang lebih besar dalam mobil akan menurunkan harga, seperti halnya bahan bakar.

Sementara hidrogen sangat mudah terbakar, tes oleh berbagai produsen tangki hidrogen dan oleh para peneliti di University of Miami (Florida) telah menunjukkan bahwa dalam kecelakaan yang melanggar tangki hidrogen, gas lolos ke atas, yang berarti bahwa setiap api akan diarahkan dan menjauh dari kendaraan. Asap bensin, di sisi lain, lebih berat daripada udara dan akan mengelilingi mobil dalam konsentrasi yang dapat meledak. Karena hidrogen 14 kali lebih ringan dari udara, hidrogen menyebar dengan cepat kecuali jika berada di area terbatas, seperti garasi.

Dampak lingkungan

Beberapa pengkritik mobil sel bahan bakar mengklaim bahwa sementara kendaraan tidak memiliki emisi knalpot, tidak ada manfaat lingkungan untuk FCEV karena gas rumah kaca yang diciptakan oleh produksi hidrogen, yang sangat intensif energi.

Namun, sebagian besar penelitian pemerintah menunjukkan bahwa, secara global, kendaraan listrik sel bahan bakar lebih efisien dan kurang berbahaya bagi lingkungan daripada kendaraan bensin dan diesel dalam perbandingan “baik-untuk-roda” penuh dampak dari produksi dan penggunaan bahan bakar.

Kecuali hidrogen mereka diproduksi menggunakan sumber energi terbarukan, mobil sel bahan bakar kurang energi-efisien daripada kendaraan baterai-listrik. Para pendukung berpendapat, bagaimanapun, bahwa jangkauan mereka yang lebih besar membuat mereka lebih ramah konsumen.

Toyota Mirai di stasiun pengisian bahan bakar hidrogen: foto via Toyota.

John O’Dell adalah seorang penulis otomotif lama yang telah meliput mobil-mobil bahan bakar alternatif untuk Los Angeles Times dan Edmunds.com. Dia sekarang menjalankan situs web The Green Car Guy. Email: [email protected].