Hvordan Toyota vil være først med en brændstofcellebil

Toyota siger, at det har gjort adskillige fremskridt inden for brintbrændselsceller, som vil gøre dem betydeligt billigere og vil give virksomheden mulighed for at sælge en bil ved hjælp af lavforureningsteknologien i 2015 - år før sine konkurrenter.

Brint koncept : Toyota planlægger at vise denne nye brint brændselscelle konceptbil på Tokyo Motor Show.

Bilen bliver dyr: mellem $50.000 og $100.000. Men det er en stor forbedring i forhold til million-dollar-omkostningerne for eksperimentelle brændselscellekøretøjer i de forløbne år.

Toyota viser en konceptversion af bilen – med en brændselscelle i stedet for en motor – denne måned på kl Tokyo Motor Show . Selvom konceptbilen måske ikke udadtil ligner den endelige bil, vil brændselscellesystemet indeni være værd at se på, fordi det sandsynligvis vil ligne det i produktionsversionen. Toyota siger, at brændselscellesystemet er mindre og bruger meget mindre af en dyr ingrediens - platin - end tidligere versioner.

Som et batteri producerer en brændselscelle elektricitet. Men i modsætning til et batteri bliver det fodret af en tank med brint. Inde i brændselscellen fungerer platin som en katalysator, der letter reaktionerne mellem brint og ilt og producerer elektricitet, der driver bilen og vanddamp, der kommer ud af udstødningsrøret. Og mens batterier i elektriske køretøjer kan tage timer at genoplade, kan en brinttank genopfyldes på omtrent den tid, det tager at fylde en konventionel gastank.

Denne fordel er dog begrænset for nu, fordi der ikke er mange steder at tanke et brintkøretøj. Andre bilproducenter, herunder General Motors, planlægger at sælge brændselscellebiler med start omkring 2020, hvor omkostningerne sandsynligvis vil være faldet endnu mere, og når der kan være flere steder at tanke brændstof. Flere regeringer finansierer brinttankstationer.

Selvom der stadig er udfordringer med at fremstille brændselsceller til massemarkedskøretøjer, siger bilproducenter, at de i sidste ende kan gå langt hen imod at opfylde stadig strengere brændstoføkonomi og drivhusgasregler rundt om i verden, såvel som krav om, at en voksende del af bilerne de sælger på steder som Californien udsender ingen forurening fra deres udstødningsrør. Brændselscellekøretøjer kan være mere attraktive end batteridrevne køretøjer, fordi de ud over hurtigere tankningstider typisk har en længere rækkevidde (se Hvorfor Toyota og GM skubber brændstofcellebiler til markedet og Ford, Daimler og Nissan Forpligte sig til brændselsceller).

Brændselscellekøretøjer kunne også lade forbrugerne drage fordel af billig naturgas på steder som USA, da naturgas er den billigste kilde til brint. Mens produktion af brint fra naturgas frigiver kuldioxid, ville emissionerne stadig være omkring halvt så meget som dem fra benzindrevne biler i dag.

Toyota har reduceret mængden af ​​platin, der er nødvendig i brændselsceller, og kunne i sidste ende få mængden ned til et niveau, der kan sammenlignes med, hvad biler allerede har i deres katalysatorer, siger Toyota. Justin Ward , general manager for powertrain system control på Toyota Technical Center i Gardena, Californien. Brændselscellekøretøjer har ikke brug for katalysatorer, fordi de ikke udsender forurenende stoffer.

Toyota reducerede mængden af ​​platin ved at modificere katalysatoren for at gøre den mere effektiv (virksomheden siger ikke præcis hvordan) og ved at udvikle præcist udstyr til påføring af katalysatoren for at sikre, at ingen går til spilde. For år siden tog vi bogstaveligt talt spatler og brugte platin, siger Ward.

En anden grund til, at systemet er billigere, er, at det kræver færre brændselsceller at blive stablet sammen, end tidligere konceptbiler gjorde. Toyota opnåede dette til dels ved at forbedre cellens design. De elektricitetsgenererende reaktioner inde i cellen foregår ved to elektroder adskilt af en membran, der tillader brintioner at passere fra den ene side af cellen til den anden. Toyotas ingeniører modificerede membranen for at tillade protoner at passere mere frit, hvilket øger mængden af ​​strøm, som hver brændselscelle kan generere.

Toyota udvider bilernes rækkevidde mellem opfyldning ved at låne teknologi fra sine hybridbiler. Brændselsceller, ligesom konventionelle motorer, er mest effektive, når de kører med en konstant hastighed, snarere end hurtigt at øge eller mindske effekt under acceleration og bremsning. Så Toyota tilføjer et batteri til brintbilen for at give kraftforøgelse til acceleration, hvilket reducerer belastningen på brændselscellen.

skjule