الفرق بين السيارات الهيدروجينية والكهربائية وأيهم الأفضل

السيارات الكهربائية والسيارات الهيدروجينية

من أجل مقارنة نوعين من المركبات يجدر فهم كيفية عمل كلاً من التقنيتين، تعمل

السيارة

الكهربائية ببطارية ليثيوم أيون والتي تزود المحرك بالطاقة لتشغيل أجزاء مختلفة من السيارة ويتم إعادة شحن البطاريات عن طريق توصيل شبكة

الكهرباء

كما هو الحال مع أي جهاز كهربائي آخر مثل

الكمبيوتر

أو الهاتف وبعض أنواع

السيارات

الكهربائية يمكن أيضًا أن توفر لنفسها إعادة شحن صغيرة عند الكبح عن طريق تحويل الحرارة التي يتم إنتاجها إلى كهرباء.

كما تحتوي سيارات الهيدروجين على محرك كهربائي تغذيه خلايا وقود الهيدروجين التي تسمح للهيدروجين بالتفاعل مع الأكسجين لخلق الإنتاج الكيميائي للكهرباء وبخار

الماء

مما ينتج كهرباء قوية لتحريك المحرك في حين يتم تحرير بخار الماء غير المؤذي في الغلاف الجوي، يتم تزويد 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

هناك عدد من الإيجابيات للسيارات الكهربائية والهيدروجينية على حدٍ سواء والتي تتعلق بالتكنولوجيات نفسها فضلًا عن دعم وتوافر كل نوع من المركبات.

مميزات السيارات الكهربائية

البنية التحتية للسيارات الكهربائية أكثر تقدمًا من تلك التي توجد فى المركبات 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 على جانب بعض الشوارع، كما تقدم المملكة المتحدة منحًا لشراء وتركيب نقاط الشحن المحلية.

السيارات الكهربائية أيضًا أرخص من

السيارات الهيدروجينة

في حين أن تكلفة إعادة الشحن هي أيضًا أقل خلال أوقات الشبكة خارج الذروة مما يجعل السيارات الكهربائية استثمارًا جيدًا على المدى الطويل، تعمل السيارات الكهربائية بصمت ولا تنتج أبخرة العادم مما يعني أنه لا يوجد ضوضاء أو تلوث للهواء في حين أنها لا تستهلك أيضًا أي طاقة عندما تكون ثابتة كما أن المحركات الكهربائية موثوق بها بسبب عدم وجود أجزاء ميكانيكية متحركة (بالمقارنة مع محركات الاحتراق).

سلبيات السيارات الكهربائية

ربما أكبر عيب للسيارات الكهربائية هو النطاق مقارنةً مع مقدار

الوقت

الذي تستغرقه لإعادة الشحن ويعتمد هذا على البطارية ونوع محطة الشحن المستخدمة ولكن بشكل عام فإن النطاق وأوقات التزود بالوقود تجعل القيادة لمسافات طويلة في سيارة كهربائية أكثر صعوبة من محركات الاحتراق التقليدية أو الهيدروجين.

وفي حين أن محطات الشحن عالية الطاقة تسمح بإعادة شحن أسرع إلا أنها يمكن أن تكون أكثر تكلفةً عند الاستخدام فعلى سبيل المثال في ألمانيا فاتورة محطات الشحن تحسب لكل كيلوواط/ساعة وتكون محطات شحن الطاقة العالية أكثر تكلفة بنحو عشرة يورو لكل كيلوواط/ساعة (عادة 0.30 يورو لكل كيلوواط/ساعة) ولكن يمكن أن تصل إلى 0.90 يورو لكل كيلوواط/ساعة على الشبكات غير الشريكة، كما تختلف تكاليف إعادة الشحن بين البلدان حيث تفرض

فرنسا

2.25 يورو للسفر لمسافة 100 كيلومتر (على أساس متوسط 15 كيلوواط

ساعة

لكل 100 كيلومتر) في حين أن نفس المسافة ستكلف 3 يورو في المملكة المتحدة.

السيارات التي تعمل بالطاقة الهيدروجينية FCV

لدى سيارات الهيدروجين العديد من المميزات و لكنها تملك أيضً عددًا من السلبيات نتناولها فيما يلى:

مميزات سيارة الهيدروجين

توفر سيارات الهيدروجين العديد من الفوائد المماثلة للسيارات الكهربائية بما في ذلك النقص المهم في الانبعاثات الملوثة، وفي حين أن عملية إنتاج غاز الهيدروجين يمكن أن تكون معقدة إلا أنه العنصر الأكثر وفرة في الكون مما يعني أن الهيدروجين هو مصدر وقود متجدد، سيارات الهيدروجين هي أيضًا أسرع بكثير فى عملية التزود بالوقود من السيارات الكهربائية في حين أنها تقدم أيضًا نطاقات أكبر من السيارات الكهربائية فعلى سبيل المثال يحتوي كل من Kangoo Z.E. Hydrogen وMaster Z.E. Hydrogen على خلايا وقود موسعة توفر نطاقات تزيد عن 350 كيلومترًا وتشحن أوقاتًا تتراوح بين 5 و10 دقائق فقط.

سلبيات سيارة الهيدروجين

المشكلة الرئيسية مع سيارات الهيدروجين هو عدم وجود البنية التحتية لدعم استخدامها ويعني ذلك عدم وجود محطات للتزود بالوقود مما يعنى أن مركبات الهيدروجين ليست خيارًا قابلًا للتطبيق حتى الآن بالنسبة للكثيرين ومع ذلك يعتقد أن البنية التحتية الهيدروجينية سهلة التوسع وبالتالي مع الاستثمار والدعم المناسبين 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 أن رأيت إيجابيات وسلبيات كل نوع من السيارات، اليك كيف تقارن السيارات الكهربائية والهيدروجينية عند فحصها على عدد من العوامل الرئيسية، مثل النطاق والشحن والسلامة والانبعاثات والتكلفة

المدى

مع السيارات الكهربائية يعتمد المدى اعتمادًا كبيرًا على السيارة التي تشتريها، قالسيارات الأكثر تكلفة مثل “تسلا موديل S المدى الطويل” فلديها مدى 375 ميلًا مقارنة مع مدى في العالم الحقيقي من 150 ميلًا لأقل تكلفة نيسان ليف Acenta.

توفر مركبات خلايا وقود الهيدروجين نطاقات أكبر وأوقات أسرع للتزود بالوقود أيضًامثل هيونداي نيكسو، على سبيل المثال، يمكن إدارة 414 ميلا ويستغرق سوى خمس دقائق لملء، بدلًا من

الساعات

التي يمكن أن يستغرقها لإعادة شحن سيارة كهربائية، ومع ذلك لا تزال المركبات التي تعمل بالهيدروجين تميل إلى أن تكون مكلفة عند الشراء حيث لا توجد حتى الآن أي نماذج منخفضة الميزانية في السوق.

الفائز: الهيدروجين

الشحن / التزود بالوقود توافر محطة

السيارات التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين ليست فقط أكثر تكلفة من العديد من السيارات الكهربائية بل لديها أيضًا بنية تحتية أقل بكثير عندما يتعلق الأمر بإعادة التزود بالوقود، فمع حوالي 400 محطة فقط للتزود بالوقود الهيدروجينى حاليًا في العالم (بما في ذلك تلك الخاصة). هناك، على سبيل المثال 16 محطة فقط للتزود بالوقود الهيدروجين في المملكة المتحدة، وهذا النقص في المرافق هو عيب حقيقي للمركبات التي تعمل بالهيدروجين في الوقت الحالي في حين أن السيارات الكهربائية لديها بالفعل الآلاف من 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 أى تسرب غير محتمل فإن الغاز سوف تنفس غير مؤذية حتى في الغلاف الجوي ولأن الهيدروجين أخف وزنًا من الهوا، فإنه ينتشر مباشرة إلى الفضاء بمعدل 20 ميلا في الساعة، مما يجعله آمنا ما لم يسمح له بالبناء في مساحات مغلقة بكميات كبيرة وكما هو الحال مع أي مصدر للوقود فالهيدروجين والسيارات الكهربائية لديها تحديات السلامة الخاصة بهما. [2]

الفائز: كلاهما