Palivové články nebo baterie – nebo OBA?

Často slýcháme o tom, zda se palivové články někdy dostanou na trh, nebo proč je v palivových článcích takové úsilí, když baterie mohou dělat práci lépe a levněji – a udělejte to nyní. Někteří lidé dokonce řeknou, že palivové články jsou nejhloupější nápad vůbec.

V Horizon věříme, že každá technologie skladování energie je jiná a hraje specifickou roli. Neexistuje žádný vítěz; pokud jde o konfrontaci baterie a palivového článku, není žádný poražený. Obě jsou zařízeními pro ukládání elektrické energie a jde o podstatu toho, jak tato různá zařízení fungují. Baterie dokážou ve srovnání s palivovými články dosáhnout obrovského úspěchu při velmi malém tvaru. Jsou také mnohem levnější, vzhledem k výkonu, který dodávají – a pravděpodobně vždy budou. Jejich nabíjecí účinnost je také velmi vysoká, „proč prostě nenabíjet baterii“ je často to, o čem všichni čteme nebo slyšíme.

Ano, baterie mohou dodávat spoustu energie (W) z malého tvarového faktoru, ale nemohou udržet velmi vysokou energetickou kapacitu. Důvodem, proč vidíme elektrická auta s tolika bateriemi zabalenými uvnitř, je umožnit „dojezd“ nebo prodloužit dobu trvání výkonu (W x hodina nebo Wh). Abychom pochopili rozdíl mezi palivovými články a bateriemi, je třeba oddělit dva koncepty výkonu (W) a energie (Wh). Palivové články bývají dražší vzhledem k výkonu, který dodávají ve srovnání s bateriemi, a pravděpodobně budou i nadále. Množství energie nebo trvání výkonu (Wh), které mohou dodat, však může být výrazně lepší a také mnohem levnější.

Co bychom měli vynechat — je to, že baterie by měly být používány k napájení vysokého proudového zatížení a palivové články nikoli.

Pak je tu superkondenzátor.

Superkondenzátory používají k ukládání energie speciální „dvouvrstvé“ dielektrikum. Dielektrikum je jednoduše druh izolantu, který vytváří vnitřní elektrické pole umožňující akumulaci elektrické energie. V superkondenzátoru je elektrolyt umístěn mezi dvěma vodiči. V místě kontaktu elektrolytu s vodičem kladné ionty elektrolytu odpuzují elektrony vodiče a vytvářejí dvě vrstvy – jednu záporně nabitou a druhou kladně nabitou. Mezi těmito dvěma vrstvami jsou „polarizované“ částice, které jsou ideální pro ukládání velkého množství energie. Superkondenzátory mohou dodávat deset až dvacetkrát vyšší výkon než běžné baterie a mají deset až stokrát větší hustotu energie.

Kdykoli požadavky na energii palivového článku příliš vzrostou, zasáhne kondenzátor, aby odlehčil zátěž. V praxi to znamená, že palivový článek se soustředí na poskytování energie, když vůz jede konstantní rychlostí nebo když je zapnutý tempomat „Speed ​​Lock“, zatímco superkondenzátor se stará o špičkové energetické potřeby, jako je zrychlení.

Kondenzátor je zde proto, aby poskytoval zvýšení výkonu, když vodíkový systém nemá dostatek energie ke zrychlení, ale poskytuje dodatečnou energetickou kapacitu, kterou kondenzátory postrádají. Protože se kondenzátor používá tak šetrně a v tak krátkých dávkách, je více než možné, že nabíječka může být zcela šetrná k životnímu prostředí Ve skutečných vozidlech mohou superkondenzátory také vyrábět elektřinu z brzdné energie vozidla (regenerativní brzdění), což výrazně zvyšuje účinnost motor, který je již o 50 % účinnější než benzínové alternativy.

Hybridní vozidla na kombinaci vodíku a superkondenzátoru nemusí být kompromisem. Místo toho mohou být hybridy syntézou dvou různých druhů udržitelné energie, které spolupracují na vytvoření mnohem účinnějšího systému.