Vesinikkütuseelemendid ja liitiumakud: energiaallikate võrdlus ja valik

Pideva innovatsiooni ja tehnoloogilise arenguga energiavaldkonnas muutuvad järk-järgult vesinikkütuseelemendid ja liitiumakud, mis on kaks olulist energia salvestamise ja muundamise viisi tähelepanu keskpunktis. Kuigi mõlema eeliseks on keskkonnasõbralikkus ja jätkusuutlikkus, on neil olulisi erinevusi tööpõhimõtetes, rakendusvaldkondades, energiatiheduses jne. Selles artiklis uuritakse erinevusi vesinikkütuseelementide ja liitiumakude vahel ning nende vastavaid eeliseid energiasektoris.

Tööpõhimõtete erinevused

Vesinikkütuseelementide ja liitiumakude töös on põhimõttelisi erinevusi. Vesinikkütuseelemendid toodavad elektrit ja vett vesiniku ja hapniku vahelise elektrokeemilise reaktsiooni kaudu. See on põlemisvaba protsess, mis ei tekita emissioone, kuna ainsaks emissiooniks on puhas veeaur. Liitiumakud realiseerivad laadimis- ja tühjenemisprotsessi liitiumioonide migratsiooni kaudu positiivse ja negatiivse elektroodi vahel. Liitiumakude reaktsioon ei hõlma gaaside teket ja eraldumist.

Energiatihedus ja püsikiirus

Vesinikkütuseelementide ja liitiumakude vahel on erinevusi ka energiatiheduse ja tööulatuse osas. Suure energiatihedusega kütusena suudab vesinik salvestada suhteliselt väikeses mahus rohkem energiat, võimaldades seega vesinikkütuseelementidel transpordivaldkonnas pikemat sõiduulatust. Vesiniku ladustamis- ja transpordikulud on aga kõrged, mis piirab selle edendamist suuremahulistes rakendustes. Seevastu liitiumakudel on madal energiatihedus, kuid need suudavad salvestada ka suhteliselt väikeses mahus märkimisväärset energiat ning nende kasutamine elektrisõidukite valdkonnas on saavutanud märkimisväärseid saavutusi.

Täitmis- ja laadimisaeg

Vesinikkütuseelementidel ja liitiumakudel on erinevusi ka täitmis- ja laadimisaegade osas. Vesinikkütuseelemendiga sõiduki tankimine võtab tavaliselt vaid mõne minuti ja selle saab kiiresti lõpule viia. Vesinikutanklate katvus pole aga veel laialt levinud, kuna on vaja ehitada vesinikuvarustuse infrastruktuur, mis piirab vesinikkütuseelemendiga sõidukite pikamaasõitu. Vastupidi, kuigi liitiumakuga sõidukite laadimine võtab kaua aega, on elektrilaadimisvaiade populaarsus suhteliselt kõrge, mis sobib paremini linnas pendelrändeks ja igapäevaseks kasutamiseks.

Infrastruktuur ja kulud

Samuti on vesinikkütuseelementide {8244516} ja liitiumakude vahel erinevusi infrastruktuuri ja kulude osas. Vesinikuvarustuse infrastruktuuri ehitamine nõuab suuri investeeringuid, sealhulgas vesiniku tootmis-, ladustamis- ja transpordirajatisi. Liitiumaku laadimisseadmed on suhteliselt küpsed ja infrastruktuuri ehitamine on suhteliselt mugav. Lisaks on vesinikkütuseelementide tootmiskulud suhteliselt kõrged, mis toob kaasa kõrgemad sõidukite hinnad, samas kui liitiumakude tootmiskulud vähenevad järk-järgult kõrgema küpsusastme tõttu ning elektrisõidukite hind muutub järk-järgult mõistlikuks.