211service.com
Hoe Toyota de eerste zal zijn met een brandstofcelauto
Toyota zegt dat het verschillende vorderingen heeft gemaakt op het gebied van waterstofbrandstofcellen, waardoor ze aanzienlijk goedkoper zullen worden, en het bedrijf in staat zal stellen om in 2015 een auto te verkopen met behulp van de technologie voor lage vervuiling, jaren voor zijn concurrenten.
waterstof concept : Toyota is van plan om deze nieuwe conceptauto op waterstof te tonen op de Tokyo Motor Show.
De auto zal duur zijn: tussen $ 50.000 en $ 100.000. Maar dat is een grote verbetering ten opzichte van de miljoen dollar kosten van experimentele brandstofcelvoertuigen in de afgelopen jaren.
Toyota zal deze maand een conceptversie van de auto tonen, met een brandstofcel in plaats van een motor Tokyo Motor Show . Hoewel de conceptauto uiterlijk misschien niet op de uiteindelijke auto lijkt, is het brandstofcelsysteem binnenin het bekijken waard, omdat het waarschijnlijk vergelijkbaar zal zijn met dat in de productieversie. Toyota zegt dat het brandstofcelsysteem kleiner is en veel minder dure ingrediënten - platina - gebruikt dan eerdere versies.
Net als een batterij produceert een brandstofcel elektriciteit. Maar in tegenstelling tot een batterij wordt hij gevoed door een tank waterstof. In de brandstofcel dient platina als een katalysator die reacties tussen waterstof en zuurstof mogelijk maakt, waarbij elektriciteit wordt geproduceerd die de auto aandrijft en waterdamp die uit de uitlaat komt. En terwijl het opladen van batterijen in elektrische voertuigen uren kan duren, kan een waterstoftank worden bijgevuld in ongeveer de tijd die nodig is om een conventionele benzinetank te vullen.
Dat voordeel is voorlopig echter beperkt omdat er niet veel plekken zijn om een waterstofvoertuig te tanken. Andere autofabrikanten, waaronder General Motors, zijn van plan om vanaf 2020 brandstofcelvoertuigen te verkopen, wanneer de kosten waarschijnlijk nog verder zijn gedaald en er mogelijk meer plaatsen zijn om te tanken. Verschillende regeringen financieren waterstoftankstations.
Hoewel er nog steeds uitdagingen zijn bij het maken van brandstofcellen voor voertuigen voor de massamarkt, zeggen autofabrikanten dat ze uiteindelijk een heel eind kunnen komen in de richting van het voldoen aan de steeds strengere regelgeving op het gebied van brandstofverbruik en broeikasgassen over de hele wereld, evenals de vereisten die een groeiend deel van de auto's ze verkopen in plaatsen zoals Californië geen vervuiling uit hun uitlaatpijpen. Brandstofcelvoertuigen zijn misschien aantrekkelijker dan voertuigen op batterijen omdat ze, naast snellere tanktijden, doorgaans een groter rijbereik hebben (zie Waarom Toyota en GM brandstofcelauto's op de markt brengen en Ford, Daimler en Nissan Zet in op brandstofcellen).
Brandstofcelvoertuigen zouden consumenten ook kunnen laten profiteren van goedkoop aardgas in plaatsen zoals de Verenigde Staten, aangezien aardgas de goedkoopste bron van waterstof is. Terwijl bij de productie van waterstof uit aardgas koolstofdioxide vrijkomt, zou de uitstoot nog steeds ongeveer de helft zo hoog zijn als die van auto's op benzine.
Toyota heeft de hoeveelheid platina die nodig is in brandstofcellen aanzienlijk verminderd en zou de hoeveelheid uiteindelijk kunnen verlagen tot een niveau dat vergelijkbaar is met wat auto's al in hun katalysatoren hebben, zegt Justin Ward , algemeen directeur van de aandrijflijnsysteembesturing in het Toyota Technical Center in Gardena, Californië. Brandstofcelvoertuigen hebben geen katalysatoren nodig omdat ze geen vervuilende stoffen uitstoten.
Toyota verminderde de hoeveelheid platina door de katalysator aan te passen om deze effectiever te maken (het bedrijf zegt niet precies hoe) en door nauwkeurige apparatuur te ontwikkelen voor het aanbrengen van de katalysator om ervoor te zorgen dat er geen verspild wordt. Jaren geleden namen we letterlijk spatels en brachten we het platina aan, zegt Ward.
Een andere reden waarom het systeem goedkoper is, is dat er minder brandstofcellen op elkaar hoeven te worden gestapeld dan bij eerdere conceptauto's. Toyota heeft dit gedeeltelijk bereikt door het ontwerp van de cel te verbeteren. De elektriciteitsopwekkingsreacties in de cel vinden plaats op twee elektroden, gescheiden door een membraan dat waterstofionen van de ene kant van de cel naar de andere laat gaan. De ingenieurs van Toyota hebben het membraan aangepast zodat protonen vrijer kunnen passeren, waardoor de hoeveelheid vermogen die elke brandstofcel kan genereren, toeneemt.
Toyota breidt het autobereik tussen tankbeurten uit door technologie van zijn hybride voertuigen te lenen. Brandstofcellen zijn, net als conventionele motoren, het meest efficiënt wanneer ze met een constante snelheid draaien, in plaats van het vermogen tijdens acceleratie en remmen snel te verhogen of te verlagen. Daarom voegt Toyota een batterij toe aan de waterstofauto om het vermogen te vergroten voor acceleratie, waardoor de brandstofcel minder wordt belast.