Hãy tưởng tượng bạn lái một chiếc xe chạy hoàn toàn bằng nước và không thải ra bất kỳ khí thải nào. Nghe có vẻ như chuyện khoa học viễn tưởng. Nhưng giờ thì khác rồi. Những chiếc xe chạy bằng hydro này có tiềm năng thay đổi hoàn toàn ngành giao thông vận tải.
Ngành công nghiệp ô tô của Ấn Độ đang đứng trước một quyết định. Nhu cầu về ô tô tiết kiệm năng lượng đang tăng lên theo cấp số nhân, cùng với số lượng người sử dụng ô tô. Điều này có thể ảnh hưởng đến tình trạng hiện tại của xe chạy bằng hydro tại Ấn Độ.
Ô tô chạy bằng hydro đã nổi lên như một giải pháp thay thế khả thi cho các phương tiện chạy bằng xăng và dầu diesel truyền thống , sau xe điện (EV). Nhưng tại Ấn Độ, một quốc gia có dân số đông, nền kinh tế đang phát triển và địa hình đa dạng, liệu xe chạy bằng hydro có khả thi?
Ô tô Ấn Độ từ lâu đã sử dụng hydro. Khi Tập đoàn Dầu khí Ấn Độ (IOC) và Mahindra & Mahindra (M&M) hợp tác để tạo ra xe ba bánh chạy bằng hydro vào đầu những năm 2000, Ấn Độ là một trong những quốc gia đầu tiên thử nghiệm ô tô chạy bằng hydro.
Mặc dù phạm vi của những nỗ lực ban đầu này còn hạn chế nhưng chúng đã tạo tiền đề cho những tiến bộ hơn nữa.
Kể từ đó, Ấn Độ đã có những bước tiến lớn trong lĩnh vực phương tiện chạy bằng hydro, nhưng vẫn còn rất nhiều trở ngại cần vượt qua và còn rất nhiều tiềm năng. Chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn hiểu rõ các kế hoạch, sự kiện và tin đồn xung quanh ô tô chạy bằng nhiên liệu hydro ở Ấn Độ ngày nay.
Trước tiên chúng ta hãy xem lại một số thông tin cơ bản về FCEV.
Xe chạy bằng hydro: Nó là gì?
Ô tô chạy bằng hydro, còn được gọi là phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu (FCV), là phương tiện chạy bằng điện được tạo ra thông qua phản ứng hóa học giữa hydro và oxy trong pin nhiên liệu.
Tương tự như việc đổ xăng vào ô tô, xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro được nạp hydro tại trạm tiếp nhiên liệu. Điện năng được tạo ra trong quá trình sử dụng hydro để di chuyển sau đó được dùng để cung cấp năng lượng cho động cơ điện.
Khí thải duy nhất mà những chiếc ô tô chạy bằng hydro xanh này thải vào khí quyển là không khí ấm và hơi nước. Khi so sánh với ô tô sử dụng động cơ đốt trong thông thường, chúng được công nhận là mạnh mẽ và hiệu quả hơn.
Nguồn năng lượng sạch và giá rẻ trong tương lai của Ấn Độ sẽ đến từ việc sử dụng công nghệ mới và cải tiến để sản xuất hydro xanh từ nguyên liệu thực vật và các nguồn năng lượng sạch.
Một chiếc ô tô chạy bằng hydro hoạt động như thế nào?
Ô tô chạy pin nhiên liệu về cơ bản được tạo thành từ nhiều thùng nhiên liệu có áp suất cung cấp cho ngăn xếp pin nhiên liệu.
Ngăn xếp được tạo thành từ các tế bào riêng lẻ, mỗi tế bào tạo ra ít hơn một volt điện, do đó hàng trăm tế bào được kết nối để tạo ra điện áp cần thiết để cung cấp năng lượng cho động cơ điện.
Quá trình buộc hydro phản ứng với oxy bên trong pin nhiên liệu sẽ tạo ra năng lượng. Nước là sản phẩm duy nhất Vì hydro là chất vận chuyển năng lượng tuyệt vời nên một lượng nhỏ hydro có thể giải phóng một lượng lớn năng lượng để cung cấp năng lượng cho xe.
Điều này cũng có nghĩa là hydro cực kỳ dễ nổ nếu bị rò rỉ, đó là lý do tại sao, bất cứ khi nào ai đó nhắc đến ô tô chạy bằng hydro, bạn chắc chắn sẽ đọc hoặc thấy những thông tin liên quan đến vụ nổ khinh khí cầu Hindenberg năm 1937.
Nhưng đó đã là 86 năm trước, và kể từ đó, rất nhiều điều đã xảy ra liên quan đến việc lưu trữ và sử dụng hydro. Thùng nhiên liệu dầu mỏ là một chất cực kỳ dễ cháy khác mà chúng ta hài lòng với cuộc sống hàng ngày. So sánh, thùng nhiên liệu hydro hiện đại cũng an toàn như nhau, nếu không muốn nói là an toàn hơn.
Thông thường, chúng có một lớp sợi thủy tinh bao quanh lớp vỏ bằng sợi carbon. Chúng có thể chịu được áp suất vận hành cao gấp đôi khi được bao quanh bởi các cảm biến như bình thường.
Ô tô chạy bằng hydro ở Ấn Độ: Tổng quan
Là lựa chọn thứ ba tiềm năng, Chính phủ Ấn Độ (GOI) đang nghiên cứu việc sử dụng ô tô chạy bằng hydro thông qua Chính sách sứ mệnh hydro xanh quốc gia (NGHMP).
Là một phần quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng của Ấn Độ, chiến lược khuyến khích sử dụng năng lượng tái tạo trong tất cả các lĩnh vực kinh tế đã được GOI phê duyệt vào tháng 2022 năm XNUMX.
Vì nó có thể hỗ trợ giao thông sạch, thay thế nhiên liệu hóa thạch trong công nghiệp, cho phép lưu trữ lâu dài năng lượng tái tạo và thậm chí có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất điện, hàng không và vận tải biển phi tập trung, hydro xanh (GH) được coi là một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn để tạo điều kiện thuận lợi cho việc này. chuyển tiếp.
Mục đích là sản xuất ít nhất 5 triệu tấn (MMT) GH hàng năm vào năm 2030, với khả năng đạt 10 triệu tấn hàng năm với các lựa chọn xuất khẩu, để đáp ứng các mục tiêu nói trên.
Phái đoàn sẽ khuyến khích việc thay thế năng lượng tái tạo và nguyên liệu dựa trên GH bằng nhiên liệu hóa thạch và nguyên liệu có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch.
Điều này sẽ liên quan đến việc sản xuất thép, trộn GH vào hệ thống phân phối khí đốt của thành phố, thay thế hydro có nguồn gốc từ các nguồn nhiên liệu hóa thạch bằng GH trong sản xuất amoniac và lọc dầu, đồng thời sử dụng nhiên liệu tổng hợp có nguồn gốc từ GH (như metanol xanh và amoniac) để thay thế hóa thạch. nhiên liệu trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, như vận tải, hàng không và di chuyển.
Những người trong ngành dự đoán rằng ô tô chạy bằng GH, đặc biệt dành cho xe thương mại, sẽ thống trị thị trường ô tô Ấn Độ trong tương lai.
Nó nhẹ hơn pin lithium-ion, có mật độ năng lượng cao hơn, phạm vi hoạt động dài hơn và cần ít thời gian để nạp đầy hơn so với xe điện, đó chỉ là một vài trong số rất nhiều lợi ích của nó.
Hơn nữa, việc xây dựng các trạm tiếp nhiên liệu hydro ít tốn kém hơn so với việc lắp đặt cơ sở hạ tầng sạc xe điện trên toàn quốc.
Các phương tiện chạy bằng năng lượng hydro xanh có những lợi ích đáng kể, nhưng có một số lý do khiến việc áp dụng chúng ở Ấn Độ bị hạn chế. Chi phí sản xuất và lưu trữ nhiên liệu hydro cao là một trở ngại lớn.
Việc mở rộng việc sử dụng các phương tiện chạy bằng năng lượng hydro xanh là rất khó khăn vì hiện tại không có đủ cơ sở hạ tầng để sản xuất và lưu trữ hydro.
Chi phí nhiên liệu hydro xanh hiện là 4 USD cho mỗi 0.001 tấn, tuy nhiên đến năm 2025, nó được dự đoán sẽ thấp hơn 1 USD.
Do đó, vô số nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) trong và ngoài nước đang nhiệt tình tung ra thị trường ô tô và các công nghệ liên quan của họ trong ngành công nghiệp ô tô Ấn Độ.
Mặc dù Ấn Độ vẫn đang trong giai đoạn đầu phát triển phương tiện chạy bằng hydro và các công nghệ liên quan, nhưng điều này mang lại triển vọng xuất khẩu cho các công ty Mỹ cung cấp giải pháp hydro xanh, bao gồm bộ chuyển đổi, hệ thống truyền động và phương tiện chạy bằng hydro, cùng nhiều sản phẩm khác.
Xe chạy bằng hydro ở Ấn Độ: Những suy đoán
Ô tô chạy bằng hydro sắp ra mắt ở Ấn Độ
Hiện tại không có bất kỳ phương tiện chạy bằng hydro nào được bán ở Ấn Độ. Tuy nhiên, một số nhà sản xuất ô tô đã tuyên bố rằng họ muốn bán những chiếc xe này ở Ấn Độ.
Sẽ rất thú vị khi xem giá thành của ô tô chạy bằng hydro ở Ấn Độ so với giá của xe điện như thế nào. Toyota Mirai, mẫu xe chạy bằng nhiên liệu hydro được nhắc đến nhiều nhất ở Ấn Độ, dự kiến có giá 60 vạn INR.
Toyota và cơ quan thử nghiệm xe trực thuộc chính phủ Ấn Độ, Trung tâm Công nghệ Ô tô Quốc tế (iCAT), gần đây đã hình thành một hiệp ước hiểu biết.
Sự hợp tác của họ dự định thực hiện đánh giá sâu rộng về Mirai thế hệ thứ hai, một loại xe điện chạy bằng pin nhiên liệu (FCEV). Dự án này bao gồm việc thử nghiệm rộng rãi Mirai để xem nó hoạt động tốt như thế nào trong điều kiện ở Ấn Độ, bao gồm cả nhiệt độ và tình trạng đường sá.
Một số nhà sản xuất ô tô nước ngoài và Ấn Độ đã bày tỏ sự quan tâm đến xe chạy bằng hydro. Ashok Leyland, Mahindra & Mahindra và Tata Motors đều đã tuyên bố ý định tạo ra ô tô chạy bằng pin nhiên liệu hydro.
Hơn nữa, quan hệ đối tác với các nhà sản xuất ô tô quốc tế như Hyundai và Toyota đã giúp các loại xe chạy bằng hydro có thể được bán ở Ấn Độ.
1. Toyota mirai
Bộ Giao thông Đường bộ và Đường cao tốc đã khởi xướng một chương trình thí điểm dành cho ô tô điện chạy bằng pin nhiên liệu tiên tiến (FCEV) chạy bằng hydro vào tháng 2023 năm XNUMX. Chương trình này được thực hiện với sự hợp tác của Trung tâm Công nghệ Ô tô Quốc tế, hay ICAT và Toyota Kirloskar Motor.
Mục tiêu của dự án là điều tra và đánh giá xem Toyota Mirai, một trong những chiếc xe điện chạy bằng nhiên liệu hydro đầu tiên trên thế giới hoạt động tốt như thế nào trên đường phố Ấn Độ và trong điều kiện khí hậu của đất nước.
Về thông số kỹ thuật của xe, Mirai có thể đi được 650 km khi đổ đầy bình hydro. Xe có thể đạt tốc độ cao 175 km/h và tăng tốc từ 0 lên 100 km/h trong 9 giây.
Nếu bạn có quyền truy cập vào trạm tiếp nhiên liệu hydro, bạn có thể bổ sung bình hydro trong vài phút, đây là một trong những lợi ích chính của Mirai.
Nếu thử nghiệm ban đầu của Mirai diễn ra suôn sẻ, Toyota có thể tung ra mẫu xe này ở Ấn Độ. Tuy nhiên, không có dấu hiệu chính thức nào cho thấy khi nào Mirai sẽ có mặt ở Ấn Độ. Nếu được giới thiệu, ô tô chạy bằng hydro sẽ có giá khoảng Rs. 60 vạn cựu phòng trưng bày.
2. Hyundai Nexo 2023
Tập đoàn ô tô Hyundai tuyên bố ý định chuyển sang thương hiệu không thải carbon vào năm 2045. Phiên bản facelift của Hyundai Nexo nguyên bản sẽ ra mắt trong Triển lãm ô tô Frankfurt 2021 (IAA 2021). Đã được xác minh (thông qua Tạp chí HMG) vào tháng 2018 năm XNUMX.
Với một bình hydro duy nhất, Nexo có thể di chuyển tới 611 km và đạt công suất tối đa 120 kW. Xe còn có màn hình cảm ứng 10.25 inch và cụm đồng hồ kỹ thuật số 12.3 inch.
Ô tô chạy hydro ở Ấn Độ: Sự thật
Trạm tiếp nhiên liệu hydro ở Ấn Độ
Mặc dù chúng yêu cầu các cơ sở tiếp nhiên liệu phân phối khí hydro, nhưng xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro là sự thay thế đáng gờm cho ô tô chạy bằng xăng truyền thống.
May mắn thay, Ấn Độ đang từng bước xây dựng cơ sở hạ tầng để tiếp nhiên liệu hydro nhằm chuẩn bị cho sự gia tăng các phương tiện chạy bằng hydro trên đường phố Ấn Độ trong tương lai.
Hiện có hai trạm tiếp nhiên liệu hydro quan trọng ở Ấn Độ: một tại Viện Năng lượng Mặt trời Quốc gia ở Gurugram và trạm kia tại Trung tâm R&D Dầu Ấn Độ ở Faridabad. Các thành phố như Bengaluru và Pune dự kiến sẽ nhận được các cơ sở tiếp nhiên liệu hydro ngoài những cơ sở này.
Để khuyến khích sử dụng phương tiện sử dụng pin nhiên liệu hydro, chính phủ cũng đề xuất tạo hành lang hydro trên các tuyến đường nối Chennai và Bengaluru cũng như Delhi và Mumbai.
Cơ sở hạ tầng để tiếp nhiên liệu hydro ở Ấn Độ vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, nhưng vì ngày càng có nhiều nhà sản xuất ô tô muốn bán xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro ở nước này nên cơ sở hạ tầng này được dự đoán sẽ mở rộng nhanh chóng trong những năm tới.
Giá nhiên liệu hydro
Việc thiếu cơ sở hạ tầng hiện nay cho các trạm tiếp nhiên liệu hydro ở Ấn Độ là một trong những lý do chính khiến nhiên liệu hydro đắt hơn nhiên liệu truyền thống. Mặc dù một số thành phố có một số ít trạm tiếp nhiên liệu hydro, việc vận chuyển và lưu trữ nhiên liệu hydro có thể tốn kém do thiếu cơ sở hạ tầng.
Hơn nữa, quá trình sản xuất nhiên liệu hydro bằng cách cải tạo hoặc điện phân khí metan cần nhiều năng lượng và có thể tốn kém.
Mặc dù ô tô chạy bằng pin nhiên liệu hydro là sự thay thế tiên tiến cho các phương tiện chạy bằng nhiên liệu thông thường, nhưng một câu hỏi phổ biến là chi phí nhiên liệu hydro cho những phương tiện này là bao nhiêu.
Giá nhiên liệu hydro ở Ấn Độ hiện dao động từ ₹300 đến ₹400 mỗi kg, đắt hơn nhiều so với xăng hoặc dầu diesel.
Điều quan trọng cần lưu ý là chi phí nhiên liệu hydro dự kiến sẽ giảm khi nhiều phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu được sản xuất, nhiều trạm nạp hydro được mở hơn và các phương tiện chạy bằng hydro trở nên phổ biến hơn.
Ô tô hydro ở Ấn Độ: Các kế hoạch
Chính phủ Ấn Độ đã thể hiện cam kết xây dựng năng lực quốc gia để sản xuất ít nhất 5 triệu tấn (MMT) hydro xanh hàng năm, cùng với thêm 125 gigawatt (GW) năng lượng tái tạo.
Sứ mệnh cũng tìm cách đưa Ấn Độ trở thành nhà cung cấp và sản xuất hydro xanh lớn trên toàn cầu. Phái đoàn Hydro Xanh Quốc gia đã nhận được khoản đầu tư ban đầu trị giá 19,744 crore Rs (hơn 2 tỷ USD) từ Nội các Liên minh.
Ấn Độ hiện đang trên đường hướng tới sự bền vững, với sứ mệnh này ước tính sẽ ngăn chặn khoảng 50 triệu tấn phát thải khí nhà kính hàng năm vào năm 2030.
Một lưu ý nội các nêu chi tiết các tiêu chí của sứ mệnh đối với nghĩa vụ R&D và tiêu thụ hydro xanh đã được Bộ Năng lượng Mới và Tái tạo đưa ra.
Đầu tư của Chính phủ Ấn Độ
Chính phủ đã phân bổ 17,490 Rs crore (88.6%) trong tổng ngân sách của sứ mệnh theo Chương trình Can thiệp Chiến lược cho Chuyển đổi Hydro Xanh (SIGHT) như một động lực để sản xuất hydro xanh và máy điện phân.
Đến năm 2030, dự đoán rằng Sứ mệnh Hydro Xanh Quốc gia sẽ mang lại tổng vốn đầu tư là 800,000 Rs crore và tạo ra khoảng 600,000 việc làm.
Ảnh hưởng đến ngành công nghiệp xe tải hạng nặng
Mặc dù chúng không được dự đoán sẽ xuất hiện trên đường cho đến cuối thập kỷ này, nhưng xe tải hạng nặng được dự đoán sẽ đóng một vai trò lớn trong lĩnh vực di chuyển bằng hydro. Dự kiến đến năm 12,000, 2030 xe tải FCEV hạng nặng sẽ hoạt động trên đường cao tốc Ấn Độ.
Mặc dù chỉ chiếm một phần tương đối nhỏ trong tổng số ô tô lưu thông trên đường nhưng các phương tiện hạng nặng lại là nguyên nhân gây ra gần XNUMX/XNUMX lượng khí thải nhà kính. Con số này nhấn mạnh sự cần thiết của việc chuyển sang sử dụng xe FCEV thay cho xe hạng nặng.
Khu vực tư nhân hiện có thêm niềm tin nhờ các biện pháp của chính phủ. Tata Motors và Cummins, Inc., nhà cung cấp toàn cầu về công nghệ hydro và giải pháp năng lượng, đã ký thỏa thuận hợp tác để cùng hợp tác về các giải pháp công nghệ động cơ đẩy không phát thải và phát thải thấp cho xe thương mại ở Ấn Độ.
Hệ thống xe điện chạy pin, pin nhiên liệu và động cơ đốt trong (ICE) chạy bằng hydro đều sẽ là một phần của mối quan hệ hợp tác này.
Quan hệ đối tác giữa các doanh nghiệp, chẳng hạn như quan hệ giữa Cummins và Tata Motors, mang lại ấn tượng thuận lợi và nêu bật Sứ mệnh Hydro Xanh Quốc gia như một nền tảng tuyệt vời để giới thiệu FCEV vào Ấn Độ.
Kết luận
Việc sử dụng phương tiện chạy bằng hydro của Ấn Độ vẫn còn ở giai đoạn sơ khai. Để đưa chúng đến với công chúng, cần phải làm rất nhiều việc. Một số trở ngại mà những chiếc ô tô này có thể gặp phải trên đường vào thị trường Ấn Độ là cơ sở hạ tầng đầy đủ, trạm tiếp nhiên liệu và nhận thức của công chúng.
Tuy nhiên, có một điều chắc chắn khi xem xét tất cả những lợi ích mà chúng mang lại: thời của những chiếc ô tô thông thường chạy bằng xăng và dầu diesel sắp kết thúc.