image/svg+xml

Automobil Revue

Technika

Palivové články (Fuel Cell) – Vodík záchranou?

Pavel Biskup 12.06.2014 08:19

Honda FCEV Concept na autosalonu v Detroitu 2014

V roce 1994 u prototypu Mercedes-Benz MB100 NECAR 1 zaplnila technologie palivových článků téměř celý vůz, u B-Klasse F-Cell (2009) už zbylo místo také pro cestujícíJules Verne předpovídal už v roce 1874, že vodík bude energetickým trumfem lidstva... 

V románu Tajuplný ostrov sice Jules Verne tuto vizi naznačil, ale dnes je už třeba tento trumf pomalu začít z rukávu vytahovat! Pro pohon vozů se vodík uplatní buď přímo jako palivo spalovacího motoru, anebo prostřednictvím palivového článku, v němž elektrochemickou reakcí vodíku s kyslíkem vzniká kromě vodní páry také elektrický proud. Automobil si tak soustavou palivových článků vozí s sebou vlastní elektrárnu, jejíž produkt využívá pro pohon trakčního elektromotoru. Tato myšlenka není nová a hrozivé scénáře o ohrožené dostupnosti energetických zdrojů vedly k jejich intenzivnímu vývoji s přímnou aplikací pohonu. Počátky nebyly zrovna povzbudivé. Třeba zkušební lehký užitkový automobil Mercedes-Benz MB100 (NECAR 1), s nímž stuttgartská automobilka přišla v roce 1994, byl od podlahy po střechu napěchovaný potřebným zařízením a místo v něm zbylo jen pro dvoučlennou posádku.

Jádro palivového článku s membránou propouštějící protonyDnes lze technologii palivových článků bez problémů umístit i do vozu kompaktních rozměrů. Značným posunem v tomto směru byla nová konstrukce tlakových nádob, která umožňuje převážet vodík stlačený na 70 MPa místo dosavadních 30 MPa. Své přinesl vývoj svazků palivových článků (stacks), jež jsou nejen lehčí a výkonnější, ale i menší. Hodně se pokročilo v oblasti získávání vodíku, které již není tak nákladné a z ekologického pohledu je příznivější. Například automobilka Audi v severním Německu jako majitel vybudovaného zařízení využívá proud z vlastních větrných elektráren pro elektrolýzu vody, kde vzniklý vodík může sloužit jako aktivní složka palivového článku. Ovšem u Audi mají ještě alternativu v následné metanizaci (reakce CO2 a H2), při níž vzniká syntetický substitut zemního plynu CH4, jenž se dostává do sítě čerpacích stanic CNG. Pod sílícím tlakem úřadů dbajících o naše životní prostředí prožívají palivové články renesanci, ve které hlavní roli přebraly tři asijské automobilky.

Kompletní podvozek Toyota FCV Concept na autosalonu v Detroitu 2014V úmyslu mají do konce příštího roku dodat k testování řadu menších vozů jak do Kalifornie, tak do Evropy. Tuto iniciativu odstartoval Hyundai, následují Toyota a Honda. Jde totiž i o čas, protože v Kalifornii podle předpisů musí do roku 2025 jezdit nejméně patnáct procent vozů bez škodlivých emisí, takže takové automobily je třeba i prodávat. Právě palivové články jsou výhodné ve dvojnásobku emisních kreditů proti klasickým elektromobilům. Testy by měly ukázat také finanční náročnost ve srovnání s klasickými pohony. Samozřejmě, největšími problémy palivových článků jsou právě enormní cena a hustota sítě vodíkových stanic. V USA přijde leasing vodíkového FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle) střední třídy na zhruba tolik jako provoz klasické luxusní limuzíny.

Hyundai ix35 Fuel Cell už vstoupil do malosériové výrobyNapříklad za Hyundai ix35 FCEV se měsíčně platí asi 500 USD včetně paliva, Honda pronajímá od roku 2008 sedan FCX Clarity za 600 USD měsíčně. Těchto vozů jezdí nejvíce v Kalifornii vzhledem k možnosti získat příjemné subvence a také proto, že v tomto americkém státě je nejvíce čerpacích stanic vodíku. Ani tam jich ovšem není mnoho, protože v celých USA je celkem patnáct veřejných vodíkových stanic, během deseti let se má jejich počet zvýšit asi o sto. S automobily FCEV se počítá i v Evropě, neboť bezemisní vozy mohou podstatně vylepšit ekologickou bilanci automobilek. Skandinávské země zvyšují daně z benzinu nebo nafty a snižují daňovou zátěž těm, kteří si koupí EV (čistý elektromobil) nebo FCEV. U druhé varianty pohonu, kdy akumulátor jako energetický zdroj nahrazují palivové články, je značnou výhodou rychlé tankování. Nadšení pro palivové články v posledních letech značně kolísá.

Honda FCX Clarity u vodíkové čerpací stanice v Kalifornii, napájené slunečními článkyU General Motors tuto technologii prosazovali do roku 2009, po bankrotu koncernu a jeho záchraně za pomoci daňových poplatníků se přeorientovali na hybridní vozidla. Nepočítá se ani s tím, že by do roku 2020 přišel do nabídky vůz s palivovými články, přestože General Motors v této oblasti dlouhodobě spolupracuje s Hondou. Také další manažeři jsou skeptičtí. Elon Musk, šéf Tesla Motors, vodíkové články hodně kritizoval, dokonce i Dieter Zetsche, ředitel koncernu Daimler, dává této technologii nejméně deset let, než se může komerčně vyplácet. Velice si naproti tomu věří Toyota a doufá, že její vstřícný postoj k zavedení palivových článků jí zajistí účast mezi těmi nejlepšími a naváže tak na úspěšnou historii hybridních vozů. U příležitosti nedávného otevření vodíkové čerpací stanice v Hamburku představila Toyota studii sedanu FCV Concept (viz předcházející stránky), která by se v sériové podobě měla objevit během příštího roku nejprve v Japonsku, pak i v USA a Evropě. Její palivové články by měly mít výkon kolem 100 kW, také akumulátor pro sérii udělal velký krok vpřed, když se jeho energetická hustota zvýšila o padesát procent na 3 kW/l. Hodně bude také záležet na vývoji cen palivových článků.

Jak pracuje FC?

V palivovém článku FC (Fuel Cell) se spojují vodík a kyslík na vodu, přičemž uvolněná energie z této reakce nepřijde nazmar explozí, ale přemění se přímo na elektrický proud. Protože oba plyny nesmí spolu přijít do přímého styku, jsou odděleny polymerovou membránou, která dovoluje průchod pouze protonům, tedy elektricky nabitým vodíkovým ionům. Přebytkem elektronů vodíkových atomů na vodíkové straně elektrolytu dochází k vytvoření záporného pólu, kyslíková strana pak vytváří kladný pól. Takto vzniklé elektrické napětí je už pro pohon elektromotoru využitelné, pokud se články propojí ve větší svazky.

Převzato z časopisu

Fotogalerie

Vstup do diskuze (0)   Tisk Facebook Twitter

Související články:

BMW FCHV (Fuel Cell Hybrid Vehicle) – Připraveni...

Kia First Impression Tour 2010 - Vodíková budoucnost

Mazda RE Hydrogen - Jedeme na vodík !

Mercedes-Benz F600 HyGenius - Auto na pozítří

Palivové články – Spolupráce Fordu, Daimleru a Renault-Nissanu

Toyota Mirai 2016 – Vodík do provozu

Třída B s palivovými články již v roce 2010

Vodík nebo hybrid? Testovali jsme prototypy v USA



Emil Frey Select

Citroën C3 1.2 PureTech 110k AT6 SHINE

15 512 km, r. 2023

429.900,- Kč

Honda CR-V i-VTEC,CZ,1Maj,NAVI,4x4

84 659 km, r. 2017

449.900,- Kč

DS Automobiles DS7 Crossback 1.6 PureTech 180k AT8 RIVOLI

12 352 km, r. 2022

1.019.900,- Kč

Newsletter

Přejete si odebírat newsletter?



Test

Honda Civic e:HEV – Hybrid, co chytne za srdce

Lukáš Dittrich 15.06.2023 06:09

Honda Civic e:HEV Advance

Čerstvý držitel titulu Auto roku v ČR porotce zaujal především zajímavou technikou a naladěním... >>

Více



Technika

Elektromotor s axiálním magnetickým tokem – Revoluce ve světě elektromobilů?

Lukáš Dittrich 22.06.2023 02:25

Po zrušení projektu Jaguar C-X75 se elektromotoru Yasa ujal Koenigsegg a použil ho pro typ Regera. Pro mladou švédskou společnost to byl první výraznější úspěch v automobilovém průmyslu

Svět elektromobilů by mohl v dohledné době změnit typ elektromotoru, jenž zatím stál stranou. Říká... >>

Více



Další články

  • Jak si zpříjemnit cestování v zimě? AZ pneu přináší tipy pro bezpečnou a pohodlnou jízdu

    Nástup zimy přináší pro řidiče mnoho výzev. Snížená viditelnost, nízké teploty,... >>

  • 60 let Porsche 911 (1963–2023) – Ikonická ikona

    Porsche 911 je v automobilovém světě pojmem. Když se řekne sportovní automobil,... >>

  • BMW řady 5 industrializuje udržitelné materiály elektrického i3

    I když je v současnosti jako hlavní příspěvek k ochraně životního prostředí u... >>

  • Stellantis Stla Medium – Začátek

    Interkontinentální koncern Stellantis představuje první ze čtyř svých nových... >>

  • Le Mans Classic 2023 – Mana nebeská

    V půli června vyvrcholilo celosvětové, skoro rok trvající šílenství spojené se... >>

  • Studebaker (1961) – Stále se tančí!

    Reklamní katalog společnosti Studebaker-Packard Corporation v roce 1961 hýří... >>

  • Renault Trafic Furgon – Svezení s dodávkou

    Od roku 2021 je v kategorii N1 (do 3500 kg) lídrem českého trhu právě Renault,... >>

  • Veteranfest 2023 – Po dvacáté druhé!

    Poslední červnovou sobotu i tohoto roku ovládla venkovní prostory zámku ve... >>


Nejčtenější články

  • Škoda Octavia (1) - Od Spartaku k Octavii

    Na podzim 1955 začali v Mladé Boleslavi vyrábět vůz Škoda 440 (Spartak). Už... >>

  • Škoda Superb 2024 – To nejlepší nakonec

    Titulek má znít opulentně a fatalisticky zároveň. Letos v listopadu Škoda Auto... >>

  • Volkswagen Caravelle 6.1 TDI DSG – Na rozloučenou

    Málokterý současný vůz nabízí takovou využitelnost a variabilitu jako... >>

  • 60 let Porsche 911 (1963–2023) – Ikonická ikona

    Porsche 911 je v automobilovém světě pojmem. Když se řekne sportovní automobil,... >>

  • Toyota RAV4: hybrid vs. plug-in hybrid – Pro a proti

    Toyota nabízí typ RAV4 nejen s klasickým  hybridním pohonem, ale také v... >>

  • Car of the Year (COTY) 2024: sedm finalistů

    Volba evropského Vozu roku (COTY), běžící od roku 1963, zná sedm finalistů pro... >>

  • Hyundai Kona – jako z vesmíru, ale dokonale navržena pro život na Zemi

    Nová Kona bude hit! I když má nápadný vzhled evokující myšlenky, že přiletěla z... >>




Menu

  • Novinky |
  • Testy |
    • Představujeme
    • Svezli jsme se
    • Náš test
  • Články |
    • Historie
    • Technika
    • Pro řidiče
    • Motorsport
    • Magazín
    • Fotogalerie
    • Listárna
  • Speciály |
  • Tiskové zprávy |
  • Časopisy |
    • Automobil Revue
    • Trucker
    • Doprava a silnice
  • Bazar |
  • Newsletter |
  • Novinky |
  • Testy |
  • Historie |
  • Pro řidiče |
  • Speciály |
  • Truck/bus |

Newsletter
Předplatné
O nás

Vyhledávání


Automobil Revue

Novinky | Testy | Články | Speciály | Tiskové zprávy | Časopisy | Bazar | Newsletter |

Všechna práva vyhrazena © | 2011 - 2023 Redakce Automotorevue | Mapa stránek | Redakce stránek | Napište nám | Předplatné | RSS | GDPR | CMP | Autoři
design by skop | system by SABRE |