Vodíku je všude dost, tak proč by nemohl pohánět auta

15.02. 07:37 | Autor: - red -

Letošní novinkou značky je model Nexo poháněný palivovými články.

Hyundai Motor Group pracuje na vývoji různých alternativních pohonů, ale zdá se, že největší šanci má vodík. Navíc automobilka jako první na světě zahájila sériovou produkci vozu poháněného palivovými články na výrobní lince.

Vodíkové automobily jsou vlastně elektromobily, které nepotřebují velkou sadu akumulátorů, byť také nějaké mají. Elektrická energie vzniká chemickou reakcí vodíku s kyslíkem, jejímž odpadem je pouze vodní pára a tedy nulové místní emise. Nádrže vodíku dovolují dojezd až čtyřikrát větší, než mají akumulátorové elektromobily. Myšlenka není nová, General Motors zkoušel Fuel Cell Electric Vehicle, tedy elektromobil s palivovými články, už v polovině šedesátých let (byl to dodnes dochovaný GM Electrovan), ale prvenství patří americkému výrobci traktorů Allis-Chalmers z Wisconsinu. V roce 1959 jeho kolový traktor úspěšně oral pole, elektromotor byl vzadu a sestava palivových článků tam, kde má běžný traktor dieselový motor.

Vodíku je všude dost

Palivové články byly tehdy velmi drahé a výroba vodíku energeticky náročná, nemluvě o jeho problematickém skladování. Dokáže totiž mizet ze zavřené nádrže, prochází mikroskopickými póry v jejím plášti. Během let se nádrže zlepšily, mají několik vrstev, stejně jako se zdokonalila technologie výroby vodíku. Vodík má tu výhodu, že je prostě všude. Ve vzduchu i ve vodě, ale musí se z chemické vazby vytěsnit. K tomu je třeba elektrická energie. Pokud pochází z čistých zdrojů, jako jsou severoněmecké větrné elektrárny, pak jde o opravdu ekologický provoz zcela bez škodlivých emisí. A o to jde. Například Audi tímto způsobem deklaruje skutečně bezemisní provoz. I když na rozdíl od značky Hyundai používá touto čistou cestou získaný vodík k metanizaci pro výrobu syntetických paliv. Kapalných i plynných...

Stačí elektrolýza vody

Elektrolýza všudypřítomné vody ji rozkládá na vodík a kyslík, je třeba jen výrobní zařízení a elektrickou energii. Vodíkové čerpací stanice jsou zatím opravdu v menšině, nicméně jich přibývá, jak se rozšiřují vodíkové automobily. Zatím jich není mnoho, ale mohou být dvou druhů. Přímé využití vodíku jako paliva ve spalovacích motorech je původní cestou (zkoušely například Mazda a BMW), ale nepřímé pro výrobu elektřiny v palivových článcích převládlo a má velkou perspektivu.

Palivové články Fuel Cell (FC) využívají chemické reakce, plynný vodík se na anodě rozkládá na protony a elektrony; polymerová membrána elektrolytu dovolí průchod pouze protonům, zatímco elektrony putují do externího okruhu s pomocnými akumulátory Li-Ion pro pohon elektromotoru. Na katodě reakcí vodíku s kyslíkem ze vzduchu vzniká voda, která je jediným odpadem celého procesu ve formě páry. Akumulátory slouží jen stabilizaci dodávky energie trakčnímu elektromotoru.

Hyundai průkopníkem

Hyundai Motor Company patří k průkopníkům vozidel s palivovými články, přestože nejprve vyvíjela klasické elektromobily, ale později dostaly palivové články přednost. První generace vodíkového elektromobilu vznikla na základě populárního Hyundai Santa Fe v roce 2000 (vůz oblíbené kategorie SUV), vývojový program dále expandoval na platformu SUV Hyundai Tucson/Kia Sportage již od druhé generace (2004), vyjely vodíkové autobusy Hyundai FC (2006) a také velké SUV sesterské značky Kia Borrego (jedno v roce 2008 urazilo 633 km ze San Francisca do Los Angeles na jedinou náplň vodíku).

Hyundai ix35 poháněný palivovými články v provozu obstál na jedničku. Do roku 2009 sloužilo vývoji Hyundai/Kia FCEV přes šedesát vozů Tucson a Sportage, které už měly za sebou přes milion zkušebních kilometrů. Třetí generace FCEV, již vhodných pro malosériovou produkci, se představila na sklonku roku 2010. Nový Hyundai ix35 (Tucson ix) FCEV dále procházel zlepšením, v roce 2013 proti 2011 uváděl výrobce takto vylepšené parametry: zrychlení 0 - 100 km/h za 12,5 místo 14,1 sekundy, spotřebu 0,95 versus 1,07 kg vodíku na stovku kilometrů a zvětšený dojezd na jednu náplň z 560 na 594 kilometrů. Testy pak potvrdily, že vůz v provozu rozhodně nezdržuje, ovládá se jako běžný automobil a jeho největší rychlost dosahuje 160 km/h.

Vývoj pokračuje

U vodíkových čerpacích stanic se nádrže vozů plní zhruba tři minuty. Postupným vývojem a zvětšováním produkce výrobní náklady na tato vozidla klesly na pětinu, při sérii padesáti tisíc ročně se mohou dále snížit na desetinu. Společnost Hyundai Motor Group vykázala velký pokrok ve vývoji FC a jako první zahájila produkci FCEV na výrobní lince. V mnoha evropských zemích, Koreji, Japonsku a USA vodíkové vozy jezdí. Uživatelé si je pronajímají od výrobce, který monitoruje jejich provoz.

V lednu letošního roku představila značka Hyundai nejnovější FCEV Nexo s dojezdem až 800 km na jednu náplň vodíkových nádrží, což je minimálně srovnatelné s klasickými motory a vyhoví i největším nárokům. Navíc elektrická poháněcí soustava dovoluje zapojení těchto vozidel do aktuálních programů autonomní jízdy.

Foto: hyundai motor, TH

Autor: - red -