Elon Musk: Brenselceller er "ekstremt dumt". Er de egentlig?

Jason Torchinsky 02/07/2018. 24 comments
Elon Musk Tesla Hydrogen Fuel Cell

Elon Musk har aldri vært en fortaler for universets mest omfattende element, hydrogen. Vel, i det minste i sammenheng med en drivstoffkilde for en elektrisk bil. Dette er ikke en ny holdning til ham, men det er en han reiterte i forrige måned på en pressekonferanse . Så, hvorfor, akkurat, er han så H-phobe, og er han rett?

Det har vært et stort antall argumenter for og mot Musks posisjon. La oss forsøke å komme til begge sider, så vi kan forstå det. Men før vi gjør det, la oss bare gå raskt over nøyaktig hvordan hydrogen brukes i elektriske biler.

For å kjøre en elektrisk bil trenger du en kilde til, duh, elektrisitet. En vanlig batteridrevet elektrisk bil bruker lagringsbatterier som er i stand til å lagre elektrisitet fra noen ekstern kilde. Batteriet er ladet av den eksterne kilden, og lagrer den energien med, generelt, ganske minimalt tap. Kilden til elektrisitet kan være helt noe: kull, sol, kjernekraft, tredemøller, etc. Moderne batterier har blitt ganske gode, men de er fortsatt store, store og tar lang tid å lade.

En brenselcelle (igjen, jeg forenkler vilt) tar en kilde til hydrogen, oksygen fra luften, og kjemisk kombinerer de to for å produsere en strøm av elektroner (elektrisitet) og vann. Brenselceller ble brukt på Apollo-romfartøyet, siden de var en fin måte å få både strøm og drikkevann, eliminerer behovet for å trekke tungt vann inn i rommet.

Nå er hydrogen det mest omfattende elementet i universet, men det meste er ute, i interstellarrom eller i noen ubehagelige varme stjerner. På jorden er det vanskeligere å få, og det er nødvendig med en stor innsats for å trekke den fra andre kilder, som metan eller naturgass eller andre hydrokarboner. Og prosessen tar energi. Hydrogen er også ekstremt brannfarlig og vanskelig å transportere og lagre, så det tar også energi, materialer og innsats.

Og alle disse advarslene er kjernen til hvorfor Elon Musk mener at hydrogen er " bullshit " som bilbrensel - han ser på alt fra et overordnet systemnivå, og evaluerer alle de ekstra trinnene som er involvert fra den første konverteringen av bevegelsen eller kjernefysiske reaksjoner eller forbrenning i elektrisitet for å lagre og bruke den i en bil. Fra et rent vitenskapelig synspunkt har han helt rett - bare å lagre strømmen i et batteri er alt, langt mer effektivt.

All produksjon og forberedelse av hydrogen - og deretter transport og lagring - bruker energi som ellers kunne brukes til å lade batterier som bare kunne kjøre bilene. Her er Musk som forklarer det selv:

"Hydrogen er en energilagringsmekanisme. Det er ikke en kilde til energi, så du må få hydrogenet fra et sted. Hvis du får det hydrogenet fra vann, så du deler H20, er elektrolyse ekstremt ineffektiv som en energiprosess ... . Hvis du sier, tok et solcellepanel og bruker energien fra det til å bare lade batteriet direkte, sammenlignet med å forsøke å splitte vann, ta hydrogenet, dump oksygenet, komprimere hydrogenet til et ekstremt høyt trykk (eller flyt det) og deretter sette den i en bil og kjøre en brenselcelle, det er omtrent halvparten av effektiviteten, det er forferdelig. Hvorfor ville du gjøre det? Det gir ingen mening. "

Det er ganske vanskelig å argumentere med. Og virkelig, du can't argumentere med det, fordi det er bare kaldt, ubehagelig vitenskap. Men du hydrogenheads kan være i stand til å argumentere for noen andre, mer virkelige aspekter.

Det største problemet er oppladningstid. Selv om vi aksepterer det, er alt sagt, en brenselcelle er omtrent halvparten så effektiv som batterilagring, som fortsatt ikke endrer det selv med Tesla beste ladestasjon for ladere , du ser fortsatt på en times oppladningstid. Og det er best case.

Hvis du ikke er i nærheten av en kompressor, eller kjører en elektrisk bil som ikke er kompatibel med en Supercharger, ser du realistisk på en overnattingspris. Det er sakte, og det er et ekte problem, basert på hvordan de fleste av oss bor og kjører.

Brenselceller, men tilbyr oppladning / tanking ganger ikke så annerledes fra det vi er vant til med bensinbiler. Det er en stor sak, og det er lett å ikke gi en dritt at strømforsyningssystemet ditt er halvt så effektivt som batterier når du bare kan fylle opp brennstofftanken om fem eller så minutter.

Begge systemene er store og tunge. Batterier er store og tunge, forsterkede kevlar-væve hydrogen tanker er store og tunge. La oss kalle det en uavgjort. Visst, hydrogen er brannfarlig og potensielt eksplosiv, men det er ikke som nei Tesla har noen gang tatt seg i brann (eller at det ikke er noen sikkerhetsrisiko med Li-ion-batterier), og det er fare for elektrifisering hvis du ikke er forsiktig eller ekstremt uheldig.

Ting, selvfølgelig, kan endres. Tesla kunne faktisk åpne dem batteribytte stasjoner de har plaget oss med evig, eller kanskje en ny, mye energibesparende måte å utvinne eller anskaffe hydrogen på. Det kan også gjøre hydrogen-ICE-motorer mer levedyktige også, for de av oss som liker å bli trukket sammen av mange forbrenningshendelser.

Som det står nå, her er det jeg tror er den rasjonelle måten å se på denne debatten: Elon Musk er teknisk riktig. Noen sier det er den beste typen riktig. Batterilagring er en måte, vei effektivere bruk av energi, fullstopp, ingen tvil.

Men problemet er så mye av den virkelige verden er et slurvet rot som for de aller fleste førere, er muligheten for å raskt lade opp, større enn effektivitetsfordeler som de fleste sjåfører ikke engang oppfatter. Er denne bedre teknologien, eller bedre for miljøet? Nei. Vil de fleste gi en dritt når du ber dem om å velge mellom en fem minutters oppladning og en fem timers oppladning? Nei.

Både infrastrukturer, hydrogen og batteri er i sin barndom. Batteri bytte stasjoner could begynne å poppe opp overalt og bli rask og enkel (et forsøk har allerede prøvde og mislyktes ). Et hydrogennettverk kunne piggyback på vårt store nettverk av bensinstasjoner og bli allestedsnærværende og enkelt. Det er for tidlig å fortelle.

Så, når du hører Musk lambast hydrogen som en idiot brensel, bare husk at mens det er sant i den vakre, rene verden av vitenskap hvor Elon flyter, ordner molekyler med sine bare hender, er det ikke det samme som shithole vi " faktisk kommer alle til å kjøre inn.

Ennå.

24 Comments

Vin
jztemple
TheCrudMan
Buckstar
ThePriceofEggsinMalta
Loping Camshaft
Garland
Hifrequency

Suggested posts

Other Jason Torchinsky's posts

Language