الفرق بين السيارات الهيدروجينية والكهربائية وأيهم الأفضل

السيارات الكهربائية والسيارات الهيدروجينية

لفهم كيفية عمل كل من نوعين من المركبات، يجب مقارنتهما. تعمل السيارة الكهربائية بواسطة بطارية ليثيوم أيون، التي توفر الطاقة لتشغيل أجزاء مختلفة من السيارة، ويتم إعادة شحن البطارية عن طريق توصيلها بشبكة الكهرباء، كما يحدث مع أي جهاز كهربائي آخر مثل الكمبيوتر أو الهاتف. بعض أنواع السيارات الكهربائية يمكنها أيضا إعادة شحن نفسها بشكل صغير عند الفرملة، من خلال تحويل الحرارة الناتجة إلى طاقة كهربائية.

تحتوي سيارات الهيدروجين على محرك كهربائي يعمل بالتغذية من خلايا وقود الهيدروجين، والتي تتفاعل مع الأكسجين لإنتاج الكهرباء وبخار الماء، مما ينتج عنه قوة كهربائية تقوم بتحريك المحرك، وفي نفس الوقت يتم تحرير بخار الماء الآمن في الغلاف الجوي، وتتم إمداد السيارات التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين – والمعروفة أيضا باسم المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود – بالهيدروجين في محطات خدمة محددة تحتوي على خزانات مضغوطة للغاز الطبيعي.

السيارات التي تعمل بالطاقة الكهربائية بالكامل EV

تتميز السيارات الكهربائية والهيدروجينية بعدة مزايا تتتعلق بالتكنولوجيات المستخدمة وبتوفر دعم لكل منهما.

مميزات السيارات الكهربائية

تعتبر البنية التحتية للسيارات الكهربائية أكثر تقدما من البنية التحتية للمركبات التي تعمل بالهيدروجين، وتستثمر الحكومات في جميع أنحاء العالم في البنية التحتية، مثل محطات الشحن في محطات البنزين الحالية ومحطات استراحة الطرق السريعة ومواقف سيارات مراكز التسوق وحتى جانب بعض الشوارع. كما تقدم المملكة المتحدة منحا لشراء وتركيب نقاط الشحن المحلية.

تعد السيارات الكهربائية أرخص من السيارات الهيدروجينية، وتكلفة إعادة الشحن أقل خلال فترات الشبكة خارج الذروة، مما يجعلها استثمارا جيدا على المدى الطويل. تعمل السيارات الكهربائية بصمت ولا تنتج أي انبعاثات، مما يعني عدم وجود ضوضاء أو تلوث الهواء، ولا تستهلك طاقة عندما تكون ثابتة، كما أن المحركات الكهربائية موثوقة بسبب عدم وجود أجزاء ميكانيكية متحركة (بالمقارنة مع محركات الاحتراق).

سلبيات السيارات الكهربائية

يعد عيب السيارات الكهربائية الأكبر هو نطاقها المحدود مقارنة بالوقت الذي تستغرقه لإعادة الشحن، ويعتمد ذلك على نوع البطارية ومحطة الشحن المستخدمة، وبشكل عام فإن النطاق وأوقات التزود بالوقود تجعل القيادة لمسافات طويلة في سيارة كهربائية أكثر صعوبة من السيارات التقليدية التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي أو الهيدروجينية.

في الوقت الذي تسمح فيه محطات الشحن ذات الطاقة العالية بإعادة الشحن بشكل أسرع، إلا أن استخدامها يمكن أن يكون أكثر تكلفة، حيث يتم احتساب فاتورة محطات الشحن في ألمانيا بالكيلو واط / الساعة، وتكون محطات الشحن ذات الطاقة العالية أكثر تكلفة بمقدار عشرة يورو لكل كيلو واط / الساعة (عادة 0.30 يورو لكل كيلو واط / الساعة)، ولكن يمكن أن تصل إلى 0.90 يورو لكل كيلو واط / الساعة على الشبكات غير الشريكة، كما تختلف تكاليف إعادة الشحن بين البلدان، حيث تفرض فرنسا رسوما بمقدار 2.25 يورو لشحن السيارة لمسافة 100 كيلومتر (على أساس متوسط استهلاك 15 كيلو واط / الساعة لكل 100 كيلومتر)، في حين يتم تحصيل 3 يورو لنفس المسافة في المملكة المتحدة.

السيارات التي تعمل بالطاقة الهيدروجينية FCV

تمتلك سيارات الهيدروجين العديد من المميزات ولكن لديها أيضاً عدد من السلبيات التي سنناقشها فيما يلي:

مميزات سيارة الهيدروجين

تتوفر سيارات الهيدروجين بالعديد من الفوائد الشبيهة للسيارات الكهربائية، وهذه الفوائد تشمل تقليل الانبعاثات الضارة بالبيئة. وعلى الرغم من تعقيد عملية إنتاج غاز الهيدروجين، إلا أنه يعتبر العنصر الأكثر وفرة في الكون، مما يجعل الهيدروجين مصدرا للوقود متجددا. بالإضافة إلى ذلك، فإن سيارات الهيدروجين تتمتع بسرعة أكبر في تعبئة الوقود مقارنة بالسيارات الكهربائية. وتوفر أيضا مدى أعلى، فعلى سبيل المثال، تحتوي كانغو زد.إيه هايدروجين وماستر زد.إيه هايدروجين على خلايا وقود موسعة توفر مدى يزيد عن 350 كيلومترا وتستغرق ما بين 5 و 10 دقائق للشحن.

سلبيات سيارة الهيدروجين

المشكلة الرئيسية التي تواجه سيارات الهيدروجين هي غياب البنية التحتية اللازمة لدعم استخدامها، وهذا يعني عدم وجود محطات لتزويدها بالوقود. وبالتالي، فإن مركبات الهيدروجين ليست خيارا قابلا للتطبيق حتى الآن بالنسبة للكثير من الأشخاص. ومع ذلك، يعتقد أن بناء البنية التحتية الهيدروجينية يمكن أن يتوسع بسهولة، وباستثمار ودعم مناسبين، يمكن حل هذه المشكلة.

الصعوبة الرئيسية الأخرى مع طاقة الهيدروجين هي التكلفة فالسيارات التي تعمل بالهيدروجين ليست رخيصة وأسعار التزود بالوقود تختلف اختلافًا كبيرًا بين البلدان فعلى سبيل المثال تبلغ تكلفة تزويد سيارة تعمل بالهيدروجين بالوقود أربعة أضعاف تكلفة إعادة شحن سيارة كهربائية في الولايات المتحدة ومع ذلك يبدو أن هذا سيتغير أيضًا مع انخفاض تكلفة خلايا وقود الهيدروجين بالفعل بأكثر من 80٪ في السنوات الأخيرة.

سيارات الهيدروجين مقابل السيارات الكهربائية

بعد مراجعة الإيجابيات والسلبيات لكل نوع من السيارات، يمكنك مقارنة السيارات الكهربائية والهيدروجينية عند دراستها بناءً على عدد من العوامل الرئيسية، مثل المدى والشحن والسلامة والانبعاثات والتكلفة

 المدى

مع السيارات الكهربائية، يعتمد المدى بشكل كبير على نوع السيارة التي تشتريها. فعلى سبيل المثال، تمتلك السيارات الأكثر تكلفة مثل `تسلا موديل S المدى الطويل` مدى يصل إلى 375 ميلًا، بينما يبلغ المدى الحقيقي لأقل تكلفة مثل نيسان ليف Acenta 150 ميلًا.

يتيح استخدام مركبات خلايا وقود الهيدروجين توفير نطاقات أوسع وتزويد أسرع بالوقود، على سبيل المثال، يمكن لمركبات مثل هيونداي نيكسو السير لمسافة تصل إلى 414 ميلا ويستغرق ملء الوقود خمس دقائق فقط، بدلا من الساعات المطلوبة لشحن سيارة كهربائية، ومع ذلك، فإن مركبات الهيدروجين لا تزال مكلفة عند الشراء ولا تتوفر أي نماذج منخفضة التكلفة في السوق حتى الآن.

الفائز: الهيدروجين

الشحن / التزود بالوقود توافر محطة

تعتبر سيارات الهيدروجين غالية التكلفة ليس فقط مقارنة بالعديد من السيارات الكهربائية، ولكن لديها أيضا بنية تحتية أقل بكثير لإعادة التزود بالوقود. حاليا، يوجد حوالي 400 محطة فقط لتزويد السيارات بالهيدروجين في العالم، بما في ذلك المحطات الخاصة. على سبيل المثال، هناك فقط 16 محطة لتزويد السيارات بالهيدروجين في المملكة المتحدة. هذا النقص في التسهيلات هو عيب حقيقي لسيارات الهيدروجين في الوقت الحالي، بينما تحتوي السيارات الكهربائية بالفعل على آلاف محطات الشحن في جميع أنحاء العالم.

الفائز: الكهربائية

السلامة

قد اعتبرت السلامة مصدر قلق رئيسي لخلايا وقود الهيدروجين وذلك بسبب الطبيعة الشديدة الاشتعال لغاز الهيدروجين الذي يحترق في الهواء بتركيزات تتراوح بين 4 و 75٪. ومع ذلك، فقد أدى التقدم التكنولوجي إلى حل العديد من قضايا السلامة المحتملة هذه ف”تويوتا ميراي” على سبيل المثال تستخدم تصميم براءة اختراع لمنع تسرب الهيدروجين، فضلًا عن إيقاف تدفق الهيدروجين في حالة وقوع حادث تصادم وتخزين خزان الوقود خارج المقصورة

لذلك، في حالة حدوث أي تسرب غير متوقع، فإن الغاز لن يكون ساما حتى في الغلاف الجوي، ونظرا لأن الهيدروجين أخف وزنا من الهواء، فإنه ينتشر مباشرة في الفضاء بمعدل 20 ميلا في الساعة، مما يجعله آمنا ما لم يتم استخدامه في مساحات مغلقة بكميات كبيرة، وكما هو الحال مع أي مصدر للوقود، فإن الهيدروجين والسيارات الكهربائية يواجهون تحديات خاصة فيما يتعلق بالسلامة.

الفائز: كلاهما