Tìm hiểu về các trạm tiếp nhiên liệu hydro
Các trạm tiếp nhiên liệu hydro (HRS) được sử dụng để nạp hydro cho xe điện chạy bằng pin nhiên liệu. So với các trạm tiếp nhiên liệu truyền thống, các trạm này lưu trữ hydro ở áp suất cao và sử dụng các vòi phun và đường ống đặc biệt để cung cấp hydro cho xe. Hệ thống tiếp nhiên liệu hydro trở nên vô cùng quan trọng đối với việc cung cấp năng lượng cho xe chạy bằng pin nhiên liệu, vốn chỉ tạo ra không khí ấm và hơi nước, khi nhân loại hướng tới giao thông vận tải ít phát thải carbon.
Bạn dùng nhiên liệu gì để đổ vào xe chạy bằng hydro?
Khí hydro (H2) được nén ở áp suất cao, thường là 350 bar hoặc 700 bar đối với ô tô, được sử dụng làm nhiên liệu cho xe chạy bằng hydro. Để lưu trữ hiệu quả khí ở áp suất cao, hydro được lưu trữ trong các bình chứa được gia cường bằng sợi carbon theo yêu cầu riêng.
Các trạm tiếp nhiên liệu hydro hoạt động như thế nào?
Việc nạp nhiên liệu cho xe chạy bằng hydro cần thực hiện một số bước quan trọng: 1. Sản xuất hydro: Quá trình cải tạo hơi nước metan (SMR), sử dụng điện từ các nguồn năng lượng tái tạo, hoặc như một hệ quả của quá trình sản xuất là một số phương pháp độc lập thường được sử dụng để sản xuất hydro.
- Nén và lưu trữ khí: các bể chứa gần đó lưu trữ khí hydro sau khi nó đã được nén kỹ đến áp suất cao (350–700 bar).
- Làm lạnh sơ bộ: Để tránh hư hỏng do nhiệt trong quá trình nạp nhanh, hydro phải được làm lạnh đến -40°C trước khi phân phối.
4. Cấp khí: Một khớp nối kín được hình thành giữa bình chứa khí của xe và vòi phun được thiết kế đặc biệt. Một quy trình được kiểm soát cẩn thận nhằm duy trì áp suất và nhiệt độ cho phép khí hydro đi vào bình chứa của xe.
5. Hệ thống an toàn: Một số chức năng bảo vệ, chẳng hạn như hệ thống dập lửa, điều khiển tự động ngắt và giám sát rò rỉ, đảm bảo hoạt động được an toàn.
Nhiên liệu hydro so với xe điện
Nhiên liệu hydro có tốt hơn nhiên liệu điện không?
Phản ứng này phụ thuộc vào các tình huống sử dụng cụ thể. Với 75–90% nguồn điện được chuyển hóa thành năng lượng cho bánh xe, ô tô điện chạy bằng pin thường thân thiện với môi trường hơn. Từ 40 đến 60% năng lượng trong hydro có thể được chuyển hóa thành năng lượng vận hành cho xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro. Tuy nhiên, xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro (FCEV) có ưu điểm về hiệu quả hoạt động trong môi trường lạnh, tuổi thọ (300–400 dặm mỗi bình) và thời gian tiếp nhiên liệu (3–5 phút so với hơn 30 phút đối với sạc nhanh). Đối với các phương tiện lớn (xe tải, xe buýt) nơi việc tiếp nhiên liệu nhanh chóng và quãng đường dài là quan trọng, hydro có thể phù hợp hơn.
| Diện mạo | Xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro | Xe điện chạy bằng pin |
| Thời gian tiếp nhiên liệu/sạc pin | 3-5 phút | Từ 30 phút đến vài giờ |
| Phạm vi | 300-400 dặm | 200-350 dặm |
| Hiệu quả năng lượng | 40-60% | 75-90% |
| Tính khả dụng của cơ sở hạ tầng | Số lượng có hạn (hàng trăm trạm trên toàn cầu) | Mạng lưới rộng khắp (hàng triệu điểm sạc) |
| Chi phí xe | Cao hơn (công nghệ pin nhiên liệu đắt tiền) | Trở nên cạnh tranh |
Chi phí và những cân nhắc thực tế
Việc nạp nhiên liệu cho xe chạy bằng hydro tốn bao nhiêu tiền?
Hiện tại, việc đổ đầy bình nhiên liệu cho một chiếc xe chạy bằng hydro (khoảng 5-6 kg hydro) sẽ có giá từ 75 đến 100 đô la, cho phép xe đi được quãng đường từ 300 đến 400 dặm. Điều này tương đương với khoảng 16-20 đô la mỗi kg hydro. Giá cả thay đổi tùy theo khu vực và dự kiến sẽ giảm khi sản xuất mở rộng và việc sử dụng hydro thân thiện với môi trường ngày càng phổ biến. Một số khu vực cung cấp các chương trình giảm giá giúp giảm chi phí cho khách hàng.
Động cơ ô tô thông thường có thể hoạt động bằng hydro không?
Mặc dù không phổ biến, nhưng các động cơ đốt trong truyền thống có thể được tùy chỉnh để hoạt động bằng hydro. Việc khởi động trước khi đánh lửa, lượng khí thải oxit nitơ cao và các vấn đề về lưu trữ là một số vấn đề mà động cơ đốt trong chạy bằng hydro phải đối mặt theo thời gian. Ngày nay, hầu hết các xe chạy bằng hydro đều sử dụng công nghệ pin nhiên liệu, sử dụng hydro và oxy từ môi trường để tạo ra năng lượng cung cấp cho động cơ điện, chỉ thải ra nước làm sản phẩm phụ.
Quốc gia nào sử dụng nhiên liệu hydro nhiều nhất?
Với hơn 160 trạm tiếp nhiên liệu hydro và kế hoạch đầy tham vọng xây dựng 900 trạm vào năm 2030, Nhật Bản hiện đang dẫn đầu thế giới về việc sử dụng nhiên liệu sản xuất từ hydro. Các quốc gia lớn khác bao gồm:
Đức: Hơn 100 nhà ga, dự kiến sẽ có 400 nhà ga vào năm 2035.
Hoa Kỳ: Với khoảng 60 đài phát thanh, chủ yếu ở California.
Hàn Quốc: đang phát triển nhanh chóng, dự kiến sẽ có 1.200 ga vào năm 2040.
Trung Quốc: Đang thực hiện các khoản đầu tư quan trọng, hiện có hơn 100 nhà ga đang hoạt động.
Sự phát triển của các trạm tiếp nhiên liệu hydro trên toàn cầu
Tính đến năm 2023, trên thế giới có khoảng 800 trạm tiếp nhiên liệu hydro; đến năm 2030, con số này dự kiến sẽ tăng lên hơn 5.000. Nhờ trợ cấp từ chính phủ và sự tận tâm của các nhà sản xuất trong việc phát triển pin nhiên liệu, châu Âu và châu Á đang dẫn đầu trong lĩnh vực này.
Trọng tâm vào các ứng dụng công nghiệp nặng: Mở rộng cơ sở hạ tầng hydro cho xe tải, xe buýt, tàu hỏa và các ứng dụng hàng hải.
Thời gian đăng bài: 16/12/2025
