Vodíkové autá – ako fungujú a prečo by mohli spôsobiť revolúciu na automobilovom trhu?

25.5.2024 Redakcia Auto trendy (Foto: youtube.com/@toyotausa).

Hľadanie automobilového svätého grálu pokračuje. Inžinieri pracujú na pohonných jednotkách, ktoré spájajú ekologickú neutralitu s vynikajúcim výkonom, priaznivým dojazdom a tichou, kultivovanou prevádzkou. Priblíži nás vodíkový pohon v automobile k takémuto ideálu? Zatiaľ vieme len jedno – je to jeden z najdôležitejších a najzaujímavejších trendov, ktorý treba sledovať. Čo je vodíkový automobil, ako funguje a aké výhody ponúka oproti dnes populárnym spaľovacím motorom, hybridom a elektromobilom?

Vodíkové autá – budúcnosť motorizmu

Vodíkový automobil v praxi zvyčajne znamená elektromobil s palivovými článkami. Hoci lídri na trhu, ako napríklad Toyota, pracujú aj na využití vodíka ako paliva pre piestové motory, vodíková technológia, o ktorej hovoríme v súvislosti s automobilmi, ktoré už jazdia po cestách, využíva elektromotor a palivové články. Hovoríme o automobiloch, ako je Toyota Mirai, označovaných skratkou FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle).

Táto nová technológia má potenciál spôsobiť revolúciu na trhu a ponúknuť zákazníkom skutočnú zlatú strednú cestu – automobil, ktorý pri jazde neprodukuje žiadne emisie, je poháňaný tichým a výkonným elektromotorom a pritom ponúka dojazd a jednoduché predĺženie dojazdu známe zo spaľovacích automobilov. Hoci sú vozidlá FCEV v súčasnosti v ranom štádiu vývoja, už teraz ponúkajú jedinečnú kombináciu výhod rôznych typov pohonu. Mimochodom, vodíkový pohon v automobile zapadá do ekologických trendov, ktoré, zdá sa, dnes na trhu nastupujú.

Ako fungujú vodíkové autá?

Čo sú palivové články, ktoré umožňujú poháňať FCEV? V praxi sa ukazuje, že táto technológia je pomerne jednoduchá – využíva chemické procesy, ktoré sú známe už stáročia. Vodík sa do špeciálnej nádrže alebo viacerých nádrží umiestnených na palube vozidla naplní za 3 až 5 minút z dávkovača. V palivových článkoch sa spájajú vodíkové ióny v anóde a kyslík v katóde. Elektrická energia sa vyrába tokom elektrónov medzi elektródami a vedľajším produktom celého procesu je H2O. Preto jedinou látkou, ktorú Toyota Mirai počas jazdy vypúšťa, je čistá voda. Vozidlo mimochodom čistí aj vzduch, ktorý pred tým, ako sa dostane do palivových článkov, prechádza cez filter s aktívnym uhlím, ktorý zachytáva prachové častice a nebezpečné zlúčeniny, ako je oxid siričitý a oxid dusíka. Výsledkom je, že vzduch, ktorý Mirai zanecháva za sebou, je čistejší ako vzduch, ktorý nasáva zo svojho okolia.

Toyota Mirai je navyše vybavená batériou, ako ju poznáme z hybridov Toyota. Slúži na ukladanie prebytočnej energie, ktorá vzniká v článkoch a získava sa počas brzdenia. Princípy ďalšieho fungovania sú úplne rovnaké ako tie, ktoré poznáme z hybridov alebo elektromobilov. Rozdiel je však zásadný – vodíkový automobil vyrába elektrickú energiu za chodu. Neukladá ju do veľkej a ťažkej batérie, ako je to v prípade BEV, a namiesto spaľovacieho motora (prítomného v hybride) funguje na palube malá elektráreň. Vodič si tak môže užívať jazdné vlastnosti elektromobilu so slobodou a dojazdom vozidla s konvenčným pohonom, ktorému stačí na doplnenie paliva len niekoľko minút.

Ako vyzerá každodenné používanie vodíkových vozidiel?

Jednou z najvýznamnejších vlastností vodíkového vozidla je, že sa dá úplne bežne riadiť. Nemusíme pamätať na jeho nabíjanie, kontrolovať dostupnosť nabíjačky v aplikácii ani si so sebou brať káble na pripojenie vozidla k nabíjaciemu miestu v meste. Nemusíme mať ani žiadne odborné znalosti alebo meniť štýl jazdy. Autá ako Toyota Mirai jazdia rovnako ako elektromobily, nevyžadujú zastávky pri nabíjačke ani pripojenie do zásuvky v domácej garáži a na palube môžeme využívať rovnaké privilégiá ako vodiči BEV. Zelené poznávacie značky, ktoré sa na Slovensku vydávajú aj vozidlám na vodíkový pohon s palivovými článkami, ich okrem iného oprávňujú na bezplatné parkovanie v mestských zónach plateného parkovania a jazdu v autobusových pruhoch. K výhodám, ktoré sú vodičom elektromobilov známe, patrí aj vysoký a okamžite dostupný krútiaci moment. Nie je to inak ani v prípade vodíkových vozidiel – rýchla reakcia na plyn, dobrý výkon a príkladná dynamika. Takéto auto je jednoducho zábavné riadiť.

S niekoľkými kilogramami vodíka môžete prejsť niekoľko stoviek kilometrov – napríklad dojazd Toyoty Mirai je 650 km. Takže sa nebudete musieť obávať príliš častého tankovania, ale ak vás zásoba paliva prinúti navštíviť čerpaciu stanicu, ani tu sa nemusíte báť prekvapení alebo ťažkostí. Rozdeľovač na tankovanie vodíka sa pripája k plniacej stanici a samotný proces plnenia trvá rovnako dlho ako tankovanie benzínu, nafty alebo LPG.

Niektorí vodiči sa obávajú bezpečnosti vodíkového pohonu, ale je vhodné vyvrátiť mýty, ktoré okolo tejto novej technológie kolujú. Po prvé – vodíkové nádrže sú vyvinuté s obrovskou bezpečnostnou rezervou. Ich odolnosť je preukázaná mnohými tlakovými skúškami a materiály, z ktorých sú vyrobené, zaručujú pevnosť oveľa väčšiu ako oceľové palivové nádrže. Nádrže sú tiež vybavené špeciálnymi bezpečnostnými ventilmi. Teplota samovznietenia vodíka je 575 stupňov Celzia – teda podstatne vyššia ako teplota nafty alebo benzínu. Vďaka bezpečnosti týchto riešení už niekoľko rokov jazdia v mnohých mestách okrem iného aj vodíkové autobusy.

Redakcia Auto trendy.

Súvisiace články:

Toyota Hilux s novou pohonnou jednotkou. Dojazd viac ako 600 km

Toyota testuje nové palivo. Už nejde o vodík