Phân tích, so sánh ôtô pin nhiên liệu và ôtô điện

Bài viết này tập trung đánh giá và so sánh các yếu tố khối lượng xe, dung lượng lưu trữ, lượng phát thải khí ô nhiễm cũng như lợi ích mà pin nhiên liệu mang lại. Nhóm tác giả so sánh định lượng về chi phí vòng đời của các hệ thống dẫn động cho 160.934 km. Nghiên cứu này đã chỉ ra các tế bào nhiên liệu vượt trội so với pin điện về khối lượng, thể tích, chi phí, cắt giảm khí nhà kính, thời gian tiếp nhiên liệu, nổi trội về hiệu quả khai thác năng lượng khí tự nhiên hoặc sinh khối như chi phí nguồn và vòng đời.

TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC LIÊN NGÀNH ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA TRONG SỐ NÀY ĐẠI HỌC SAO ĐỎ Số 3(74) 2021 LIÊN NGÀNH ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA Thiết kế hệ thống rửa tay khử khuẩn tự động kết hợp kiểm soát giãn cách sử dụng trí tuệ nhân tạo Nguyễn Quang Biên Đỗ Hồng Khơi Ngun Nguyễn Tuấn Nguyễn Trọng Các Trương Cao Dũng Nghiên cứu cảm biến vị trí rơto máy điện từ kháng Phạm Công Tảo Phạm Thị Hoan Nghiên cứu thiết kế thiết bị lọc khơng khí sử dụng công nghệ ion âm Nguyễn Trọng Các Nguyễn Chí Thành Ngơ Phương Thủy Bùi Đăng Thảnh Ứng dụng Detectron2 phân loại cà chua Hoàng Thị An Phạm Văn Kiên LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Phân ch, so sánh ô tô pin nhiên liệu ô tô điện Vũ Hoa Kỳ Trần Hải Đăng Nguyễn Long Lâm Dương Thị Hà Nghiên cứu phương pháp Polynomial Chaos Creux, áp dụng cho hệ thống treo ô tô Đào Đức Thụ Nguyễn Đình Cương Phạm Văn Trọng Nghiên cứu xác định hệ số lực khí động xe du lịch Đỗ Tiến Quyết NGÀNH TOÁN HỌC Hiệu chỉnh nguyên lý cực đại Pontryagin toán điều khiển tối ưu Nguyễn Thị Huệ Lưu Trọng Đại NGÀNH KINH TẾ Ứng dụng mơ hình “kim tự tháp’ Carroll Archie đánh giá mức độ quan tâm bên liên quan đến trách nhiệm xã hội Trường Đại học Sao Đỏ Vũ Thị Hường Nguyễn Thị Thủy Nguyễn Thị Huế Nguyễn Thị Thu Trang Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (74) 2021 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG SỐ NÀY ĐẠI HỌC SAO ĐỎ Số 3(74) 2021 NGÀNH KINH TẾ Cơ hội thách thức đào tạo nguồn nhân lực ngành Logis cs Nguyễn Thị Thủy Nguyễn Thị Huế LIÊN NGÀNH HÓA HỌC - CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Ảnh hưởng hạt nano vàng lên nh chất vật liệu Zn SnO :Eu Nguyễn Ngọc Tú Nguyễn Duy Thiện NGÀNH GIÁO DỤC HỌC Giải pháp nâng cao hiệu hoạt động trải nghiệm thực tế cho sinh viên chuyên ngành Hướng dẫn du lịch, Trường Đại học Sao Đỏ Nguyễn Thị Hương Huyền Nguyễn Thị Sao Nâng cao chất lượng dạy học ếng Anh chuyên ngành Trường Đại học Sao Đỏ Nguyễn Thị Thảo Trần Thị Mai Hương LIÊN NGÀNH TRIẾT HỌC - XÃ HỘI HỌC - CHÍNH TRỊ HỌC Giảng dạy học phần lý luận trị Trường Đại học Sao Đỏ điều kiện tác động Cách mạng công nghiệp 4.0 Nguyễn Thị Hiền Giải việc làm cho lao động nông thôn tỉnh 101 Vũ Văn Đông Hải Dương Giáo dục đạo đức việc phát triển nhân cách 110 Đỗ Thị Thùy cho niên tỉnh Hải Dương bối cảnh Phạm Thị Mai Giá trị ý nghĩa thời đại tư tưởng nhân văn Việt Nam 120 Phạm Văn Dự kỷ XVIII Trần Thị Hồng Nhung Vũ Văn Chương Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (74) 2021 LIÊN NGÀNH ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA SCIENTIFIC JOURNAL SAO DO UNIVERSITY CONTENTS No 3(74) 2021 TITLE FOR ELECTRICITY - ELECTRONICS - AUTOMATION Design of an automa cally sterilized-hand washing system combined with social distancing control using ar cial intelligence Research on posi on sensor rotor in switched reluctance machines Nguyen Quang Bien Do Hoang Khoi Nguyen Nguyen Tuan Nguyen Trong Cac Truong Cao Dung Pham Cong Tao Pham Thi Hoan Research and design of air puri ca on device using nega ve Ion technology Nguyen Trong Cac Nguyen Chi Thanh Ngo Phuong Thuy Bui Dang Thanh Applica on Detectron2 classi es tomatoes Hoang Thi An Pham Van Kien TITLE FOR MECHANICAL AND DRIVING POWER ENGINEERING Analysing and comparing fuel cell vehicle and electric vehicle Vu Hoa Ky Tran Hai Dang Nguyen Long Lam Duong Thi Ha Study on applica on of Polynomial Chaos Creux method for automo ve suspension Dao Duc Thu Nguyen Dinh Cuong Pham Van Trong Research for determina on of force coe cients of the sedan Q4 TITLE FOR MATHEMATICS Correc on of the maximum principle of Pontryagin in the op mal control problem Nguyen Thi Hue Luu Trong Dai Appleca on of carroll archie’s ‘‘se - se - pyramid” model to assess the interest of the par es involved in social responsibility of Sao Do niversity Vu Thi Huong Nguyen Thi Thuy Nguyen Thi Hue Nguyen Thi Thu Trang Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (74) 2021 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SCIENTIFIC JOURNAL CONTENTS SAO DO UNIVERSITY No 3(74) 2021 Opportuni es and challenges in human resource training logis cs industry Nguyen Thi Thuy Nguyen Thi Hue TITLE FOR CHEMISTRY AND FOOD TECHNOLOGY E ect of gold nanopar cles on the proper es of Zn SnO :Eu material ourescence Nguyen Ngoc Tu Nguyen Duy Thien TITLE FOR STUDY OF EDUCATION Solu ons to improve the e ect of prac cal experience ac vi es for students of tourist guide major at Sao Do niversity Nguyen Thi Huong Huyen Nguyen Thi Sao Improving the quality of specialized English teaching and learning at Sao Do University Nguyen Thi Thao Tran Thi Mai Huong TITLE FOR PHILOSOPHY - SOCIOLOGY - POLITICAL SCIENCE Teaching poli cal theory modules at Sao Do University in the context of the impact of the industrial revolu on 4.0 Nguyen Thi Hien Crea ng jobs for rural workers in Hai Duong province 101 Vu Van Dong today New moral educa on in personality development for 110 Do Thi Thuy young people in Hai Duong province in the current new Pham Thi Mai context Contemporary signi cance and value of the Vietnamese 120 Pham Van Du humanis c thought era in the eighteenth century Tran Thi Hong Nhung Vu Van Chuong Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (74) 2021 LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Phân ch, so sánh ôtô pin nhiên liệu ôtô điện Analysing and comparing fuel cell vehicle and electric vehicle Vũ Hoa Kỳ*, Trần Hải Đăng, Nguyễn Long Lâm, Dương Thị Hà *Email: kyhoavu@gmail.com Trường Đại học Sao Đỏ Ngày nhận bài: 13/8/2021 Ngày nhận sửa sau phản biện: 29/9/2021 Ngày chấp nhận đăng: 30/9/2021 Tóm tắt Bài báo tập trung đánh giá so sánh yếu tố khối lượng xe, dung lượng lưu trữ, lượng phát thải khí nhiễm lợi ích mà pin nhiên liệu mang lại Nhóm tác giả so sánh định lượng chi phí vịng đời hệ thống dẫn động cho 160.934 km Nghiên cứu tế bào nhiên liệu vượt trội so với pin điện khối lượng, thể tích, chi phí, cắt giảm khí nhà kính, thời gian tiếp nhiên liệu, trội hiệu khai thác lượng khí tự nhiên sinh khối chi phí nguồn vịng đời Từ khóa: Ơtơ pin nhiên liệu; ơtơ điện; chi phí nhiên liệu; phát thải khí nhiễm Abstract This article focuses on comparing the factors of fuel cell vehicle and electric vehicle in vehicle net weight, storage capacity, pollutant emissions as well as the bene ts of fuel cells The authors performed a quantitative comparison of the life cycle costs of the powertrain for 160.934 km The study has found out that fuel cells are superior to electric batteries in terms of net weight, volume, cost, greenhouse gas reduction, refueling time and they have superior ef ciency in the extraction of natural gas or biomass energy such as source costs and life cycle Keywords: Fuel cell vehicle; electric vehicle; fuel cost; pollutant emission ĐẶT VẤN ĐỀ Một số lựa chọn loại phương tiện nhiên liệu thay xem xét để giải vấn đề tồn cầu: Biến đổi khí hậu; nhiễm khơng khí thị xe giới gây phụ thuộc vào dầu mỏ Bài báo đánh giá phương án vận chuyển xác định có tiềm lớn để ngăn chặn mối đe dọa Bài báo phân tích so sánh lợi ích xã hội việc thay chạy xăng thông thường phương tiện điện khí hóa phần, bao gồm xe điện hybrid, xe hybrid chạy xăng, ethanol cenlulo, hydro tất phương tiện chạy pin hydro pin nhiên liệu Những mô so sánh lợi ích xã hội năm khoảng thời gian 100 năm tổ hợp xe/nhiên liệu so với xe thông thường Kết cho thấy tất phương tiện điện yêu cầu kết hợp với xe hybrid, xe hybrid nhiên liệu sinh học để giảm 80% lượng khí thải nhà kính xuống mức năm 1990, đồng thời cắt giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch loại bỏ gần tất nhiễm khơng khí thị Các loại phương tiện lai plug-in tiếp tục sử dụng động đốt khơng đủ để tự đạt mục tiêu xã hội đề ra, chúng cung cấp nhiên liệu sinh học [1] Xã hội phát triển không ngừng ngày tiên tiến, khơng ngừng tối ưu hóa cơng nghệ Bên cạnh việc bảo vệ mơi trường ảnh hưởng từ phát thải CO2 Đây lí khiến tìm đến nguồn lượng thay đáp ứng đuợc yêu cầu Pin nguồn nhiên liệu sử dụng điện khơng có yếu tố phát sinh trình hoạt động đồng thời thân thiện với môi trường Pin nhiên liệu sử dụng H2 nguồn sinh lượng chủ yếu H2 lưu trữ trở thành nguồn lượng Các nguồn nhiên liệu hóa thạch than đá dầu mỏ nguồn lượng hữu hạn chúng cạn kiệt tương lai không xa, H2 nguyên tố tái tạo sử dụng lâu dài HYDROGEN - NGUỒN NĂNG LƯỢNG TRONG TƯƠNG LAI 2.1 Khả thay pin nhiên liệu Người phản biện: PGS TS Lê Minh Lư GS TS Trần Văn Địch Nhiên liệu phương tiện thay yêu cầu để giảm phụ thuộc đáng kể vào nhiên liệu hóa Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (74) 2021 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC thạch giảm lượng khí thả arbon ngành vận tải Nhiên liệu sinh học diesel sinh học, ethanol butanol, đặc biệt làm từ ngun liệu cenlulo có triển vọng Khí tự nhiên làm giảm tiêu thụ dầu giảm lượng khí thải nhà kính mức [2], nhiên liệu chuyển tiếp tạm thời Hydrogen điện cuối trở thành nhiên liệu sử dụng mà thành phần hồn tồn không chứa nguyên tố carbon Về phương tiện thay thế, xe điện hydrid (HEV) có tác động nhỏ xe có khối lượng thấp Đó thời lượng sạc cho lần nhiều liên tục nguồn cung lượng hệ thống điện lưới Sự kết hợp nhiên liệu sinh học PHEV làm giảm mức tiêu thụ dầu Tùy thuộc vào loại nhiên liệu sử dụng nhà máy điện để tạo điện khu vực giúp giảm đáng kể lượng khí thải nhà kính Cuối cùng, phương tiện chạy điện, chạy pin nhiên liệu đóng góp lớn cho mục tiêu xã hội lâu dài Theo số nghiên cứu giới [1] lượng khí thải giảm xuống gần tối đa ta sử dụng pin nhiên liệu, pin điện sử dụng song song Các hãng xe đầu tư cho loại nhiên liệu này, tiêu biểu nhắc đến i thương hiệu xe Nhật Bản: Hệ thống pin nhiên liệu Toyota lần giới thiệu Toyota Mirai, xe điện chạy pin nhiên liệu hydro giới Sau đó, hệ thống pin nhiên liệu Toyota dần thử nghiệm phương tiện lớn xe buýt xe tải số bán xe nửa đầu kỷ, với FCEV chạy hydro đạt 50% thị phần vào năm kỷ XXI [3] Tỷ lệ phần trăm tơ bán Hình Doanh số bán xe dự toán kỷ XXI [3] b Mức độ phát thải Như Hình 2, xe điện HEV giảm lượng khí thải GHG, phương tiện sử dụng động đốt không đủ để giảm GHG xuống 80% mức 1990, mục tiêu đặt ban đầu hạn chế tối đa nguồn nhiên liệu có chứa carbon, nhiên liệu sinh học ethanol celulo sử dụng thay xăng để cung cấp lượng cho động đốt PHEV có phát thải CO2 Chỉ cách thêm dần FCEV pin EVs tương lai, hạn chế đáng kể lượng khí thải GHG Tỷ CO /năm 2.2 So sánh đánh giá nguồn nhiên liệu khác a Doanh số bán xe Qua tìm hiểu số tài liệu đánh giá mang tính chất khách quan báo phân tích kịch xe/nhiên liệu kỷ XXI ngồi trường hợp tham chiếu có phương tiện đốt xăng (ICV): + Xe điện hybrid chạy xăng thêm vào hỗn hợp xăng ICV + PHEV chạy xăng thêm vào HEV ICV Hình Mức độ phát thải loại phương ện + PHEV cung cấp ethanol thêm vào HEV ICV c Mức thụ dầu mỏ + Các pin nhiên liệu chạy hydro thêm vào ethanol PHEV, xăng HEV ICV Sự ảnh hưởng tới mức tiêu thụ dầu mỏ sử dụng pin nhiêu liệu thay nhiên liệu hóa thạch lớn Khi thay pin nhiên liệu, phương tiện sử dụng mức độ làm cho mức ảnh hưởng dầu mỏ giảm đi, nguồn cung dầu mỏ khơng cịn Điều thể Hình mức tiêu thụ dầu mỏ Mỹ + EV chạy pin thêm vào ethanol PHEV, xăng HEV ICV Hỗn hợp phương tiện sử dụng rộng rãi minh họa Hình bao gồm FCEV, xe chạy xăng, HEV ethanol PHEV thống trị doanh Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (74) 2021 LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Lượng CO phát thải (tỷ tấn/năm) Hình Mức thụ dầu Mỹ [3] Tương tự, Hình cho thấy HEV PHEV chạy nhiên liệu sinh học khó giảm mức tiêu thụ dầu Mỹ xuống mức cho phép Nhìn chung sử dụng nguồn nhiên liệu khác mức tiêu thụ tập trung nhiên liệu vào nguồn giảm xuống d Chi phí để giải ô nhiễm không khí Đối với ôtô sử dụng động xăng chi phí nhiễm khơng khí khơng nhỏ cần bầu lọc biện pháp đốt để làm giảm lượng CO2 khí thải độc hại Song song với vấn đề thuế số đáng kể ô nhiễm hiệu suất đáng kể Pin nhiên liệu lấy lượng chúng từ hydro lưu trữ xe, pin có tất lượng chúng từ pin sạc hệ thống điện quốc gia Cả hydro điện tạo từ nguồn carbon thấp không bao gồm lượng tái tạo (năng lượng mặt trời, gió sinh khối), lượng hạt nhân than với thu hồi lưu trữ carbon (CCS) Cả hydro điện nhiên liệu carbon [2] cho phép phương tiện chạy điện đáp ứng tiêu chuẩn nghiêm ngặt phương tiện không phát thải CO2, tất ô nhiễm không khí thị kiểm sốt từ phương tiện giới SO SÁNH PIN NHIÊN LIỆU VÀ PIN Trong phần này, so sánh khối lượng xe điện chạy pin nhiên liệu hydro (FCEV) với xe điện chạy pin (BEV) khối lượng, thể tích, hàm lượng phát thải khí nhà kính, thời gian nạp nhiên liệu, hiệu lượng, sở hạ tầng chi phí nhiên liệu 3.1 Khối lượng xe Năng lượng thực tế hữu ích (Wh/kg) Chi phí cho nhiễm khơng khí (Tỷ USD/năm) Các loại pin Bình chứa H Hình Khối lượng xe Hình Chi phí cho vấn đề nhiễm khơng khí [3] Như phân tích khơng có phát thải CO2 nên mức độ ô nhiễm chi phí đầu tư cho vấn đề pin nhiên liệu khơng có Nhìn chung lại: Để đạt độc lập dầu mỏ, để cắt giảm GHG xuống 80% mức 1990 để loại bỏ phần lớn nhiễm khơng khí thị khỏi ôtô xe tải, cuối phải “loại bỏ động đốt trong” khỏi nhiều phương tiện thay vào sử đụng động điện với nguồn nhiên liệu Chúng ta có hai lựa chọn để cung cấp lượng cho xe pin nhiên liệu pin Cả hai tạo điện để điều khiển động điện, loại bỏ Phần lượng vẽ biểu đồ lượng hữu ích thực tế cung cấp cho điều khiển động xe, tổng lượng lưu trữ (khối lượng) Đối với hydro, lượng điện hệ thống pin nhiên liệu, xấp xỉ 52% giá trị thấp hydro lưu trữ bình chứa khí nén (tính trung bình chu kỳ lái xe với tốc độ cao) Tổng khối lượng tính tốn lượng cụ thể bao gồm bình hydro, pin lượng cao để tăng tốc, ngăn xếp pin nhiên liệu cộng với tất thành phần hệ thống pin nhiên liệu phụ làm ẩm, thổi khí điều khiển điện tử Tương tự, pin, bao gồm lượng cung cấp cho động cơ, lượng cụ thể Ví dụ, pin lưu trữ 200 Wh/kg lượng, trạng thái sạc (SOC) thay đổi khoảng từ 20% đến 90% để tránh suy giảm pin theo thời gian, Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (74) 2021 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC lượng cụ thể hữu ích 140 Wh/kg Tóm lại không để khối lượng mức độ tối đa mà giữ khoảng ổn định để đảm bảo tuổi thọ pin Do đó, khối lượng đưa vào tính tốn khối lượng thực khơng phải khối lượng giới hạn Khối lượng sử dụng để tính tốn lượng cụ thể bao gồm tất thành phần hệ thống pin hệ thống quản lý nhiệt, sạc pin xe hệ thống điều khiển điện tử liên quan Mật độ lượng hữu ích Khối lượng xe Các loại pin Bình chứa H Hình Dung lượng lưu trữ Tổng khối lượng cần thiết cho bình hydro hệ thống pin nhiên liệu so sánh với pin sử dụng điện Số k di chuyển Hình Khối lượng xe theo số kilơmet xe chạy Khối lượng pin theo kilômet xe chạy: Xét pin EV tăng khối lượng đồng thời khối lượng cặp pin tăng giúp xe di chuyển xa nhiên bên cạnh đặc điểm cấu tạo pin, pin cần lượng khơng gian để lắp thêm đồng thời xe tăng khối lượng, điều tỉ lệ thuận với khối lượng pin thêm vào Song song với việc thêm vào pin nguyên nhân tăng khối lượng xe nên cấu khác phanh khung gầm cần gia cố Tóm lại, khối lượng xe tăng lên khơng nhỏ nên số kilômet không cao Về mặt FCEV sử dụng nhiên liệu hydrogen hóa lỏng tất nhiên nhẹ khối lượng pin thêm vào nên di chuyển xa FCEV lại có lợi Vấn đề khó khăn pin có tính an toàn lưu trữ 3.2 Dung lượng lưu trữ Một số nhà phân tích lo ngại khối lượng cần thiết cho bình hydro khí nén FCEV, chúng chiếm nhiều khơng gian bình xăng, bình hydro nén cộng với hệ thống pin nhiên liệu chiếm khơng gian pin đơn vị lượng hữu ích cung cấp cho động Thêm không gian cần thiết cho pin lượng cao FCEV làm cho mật độ lượng hữu ích hệ thống gần với pin Li-ion tiên tiến với thùng lưu trữ 35 MPa ình đây, xe tăng 70 MPa ưa thích có mật độ lượng cao Hình Dung lượng lưu trữ theo số kilômet xe chạy [3] Khi pin EV nặng pin nhiên liệu (FCEV) cho phạm vi lớn 80 km ,với pin BEV đòi hỏi lưu trữ lượng xe lớn để di chuyển khoảng cách định, địi hỏi nhiều khơng gian xe hai hệ thống có gần giống hữu ích mật độ lượng Một pin EV với pin Li-ion tiên tiến nguyên tắc đạt quãng đường di chuyển 400-480 km, 450-600 dm3 không gian Pin nhiên liệu cộng với bể chứa hydro chiếm khoảng nửa khơng gian 3.3 Phát thải khí nhiễm Vì sản phẩm trình hoạt động loại pin xét đến trình tạo lượng sử dụng Vì trung bình 52% điện đến từ than đá kể từ hiệu suất lưới điện trung bình 35%, GHG lớn EV Mỹ so với FCEV hydro hóa năm đầu khởi nghiệp, giả sử hầu hết hydro tạo cách cải cách khí tự nhiên hai thập kỷ tới Cũng nên sử dụng điện sạc gián tiếp gây ảnh hưởng tới môi trường Để tăng công suất số kilơmet xe chạy chạy đồng nghĩa Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (74) 2021 LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC tăng khối lượng EV cách thêm pin để đạt phạm vi hợp lý làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu xe Một pin NiMH EV với 200-240 km Liion pin EV tiên tiến với 430 km phạm vi tạo nhiều khí thải nhà kính so với xe xăng so sánh Hydro FCEV chạy hydro tạo từ khí tự nhiên đạt phạm vi 480-560 km theo yêu cầu đặt Phiên ICE xăng xe chở khách phân tích tạo lượng khí thải tương đương CO2 khoảng 550 g/dặm theo mơ hình GREET, đó, FCEV chạy hydro làm từ khí tự nhiên cắt giảm phát thải GHG khoảng 47% so với xe chạy xăng ta hóa lỏng sạc chất lỏng bình thường, nhiên điều địi hỏi phải có sở hạ tầng cơng nghệ đạt tối ưu hóa 3.4 Giá xe Kromer Heywood MIT phân tích chi phí phương tiện thay khác sản xuất hàng loạt [4] Họ kết luận rằng, EV pin tiên tiến với quãng đường di chuyển 320 km có chi phí xe thông thường khoảng 10.200 USD, FCEV với khoảng cách 560 km có giá 3.600 USD xe thông thường sản xuất hàng loạt Plug-in hybrid xe điện (PHEV) với 16 km có chi phí thấp FCEV, xe lai với 100 km có giá 6.000 USD xe chạy xăng thông thường Nếu ngoại suy liệu Kromer Heywood cho BEV đến 480 km, BEV có chi phí khoảng 19.500 USD xe thông thường sản xuất hàng loạt 3.5 Chi phí nhiên liệu Hình Phát thải khí nhiễm Lượng khí thải nhà kính thấp mức trung bình hình số vùng nước Mỹ Nhìn vào biểu đồ ta thấy rõ lượng phát thải trình sản xuất nhiên liệu Mỹ thấp sản xuất từ phương pháp Tuy nhiên, tùy vào loại pin mà lượng khí thải có thay đổi Điều tùy thuộc vào chất liệu sản xuất pin, lượng than đá tạo điện để sạc cho pin q trình sử dụng Chi phí nhiên liệu xe (điện hydro) kilômet điều khiển phụ thuộc vào giá nhiên liệu đơn vị lượng kinh tế nhiên liệu xe Trong giá điện dự kiến lớn chi phí để sản xuất hydrogen (so sánh qng đường di chuyển) Vì vậy, chi phí nhiên liệu đơn vị lượng tương đương sở hạ tầng hydro đưa Ban đầu, khơng có trợ cấp phủ, chi phí hydro lớn nhiều trước có đủ FCEV đường để cung cấp cho công ty lượng lợi tức đầu tư hợp lý Ngoài ra, nhiều chủ sở hữu BEV nhận mức giá điện thấp họ sạc pin vào ban đêm, chi phí cho dặm cho chủ sở hữu BEV với mức giá thấp cent/kWh khoảng nửa chi phí nhiên liệu hydro kilômet cho chủ sở hữu FCEV [5] Nếu đánh giá tổng thể chi phí ban đầu FCEV cao cơng nghệ có đầu tư lâu dài chi phí mức cân 3.6 Chi phí sở hạ tầng Hình 10 Phát thải khí nhiễm q trình sản xuất Thời gian tiếp nhiên liệu pin sử dụng lượng điện lớn kể có cơng nghệ sạc nhanh, thường dao động từ - 10 tiếng tùy vào công nghệ tích hợp loại pin Với hydrogen chúng Chi phí sở hạ tầng điều kiện tiên ảnh hưởng đến tương lai pin nhiên liệu Các vấn đề trạm sạc, trung tâm sửa chữa, nghiên cứu phát triển… cần có đầu tư từ Chính phủ Đó yếu tố cần thiết để pin nhiên liệu ứng dụng vào sống 3.7 Hiệu lượng Pin nhiên liệu nguồn lượng sạch, lượng tiêu hao điện trở dây dẫn số tiêu hao trình tách electron Đối với động đốt Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (74) 2021 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC lượng lượng tiêu thụ thực tế cao khoảng 40% Qua thấy hiệu sử dụng pin nhiên liệu thay có hiệu tương đối lớn KẾT LUẬN - Nghiên cứu, đánh giá chứng minh sử dụng pin nhiên liệu có mức độ phát thải, chi phí trình vận hành hiệu lượng vượt trội loại pin thơng thường - Vì nguồn nhiên liệu tự nhiên sản xuất dễ dàng nên phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu - Mật độ lưu trữ lượng cao sử dụng để di chuyển xa đồng thời tiết kiệm lượng hạn chế số lần nạp - Do mức độ chưa phổ biến lượng sở hạ tầng ban đầu - Giải pháp sử dụng nhiên liệu hydrogen kết hợp với điện để làm giảm lượng chi phí vốn ban đầu đồng thời đạt hiệu vận hành - Với cải tiến công nghệ tương lai pin nhiên liệu sớm áp dụng phổ biến toàn giới TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Thomas CE (2008), Comparison of transportation options in a carbon-constrained world: hydrogen, plug-in hybrids and biofuels In: Proceedings of the National Hydrogen Association Annual Meeting Sacramento, California, March 31 Available at [2] Ramage MP (2008), Committee on the assessment of resource needs for fuel cell and hydrogen technologies, transitions to alternative transportation technologiesda focus on hydrogen Washington, D.C.: National Research Council of the National Academies Available at [3] Steven Chu & Arun Majumdar (2012), The National Hydrogen Association Energy evolution: an analysis of alternative vehicles and fuels to 2100 Available at [4] Duvall M, Khipping E (2007), Environmental assessment of PHEVs, vol 1dnational greenhouse gas emissions, Electric Power Research Institute/ Natural Resources Defense Council; July, Report # 1015325 [5] Sinha J, Lasher S, Yang Y, Kopf P (2008), Direct hydrogen PEMFC manufacturing cost estimation for automotive applications, Fuel Cell Tech Team Review Cambridge, Massachusetts: Tiax LLC; September 24 THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ Vũ Hoa Kỳ - Tóm tắt q trình đào tạo, nghiên cứu (thời điểm tốt nghiệp chương trình đào tạo, nghiên cứu): Năm 200 : Tốt nghiệp Đại học ngành Cơ khí nơng nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội (nay Học viện Nông nghiệp Việt Nam) + Năm 201 : Tốt nghiệp Thạc sĩ ngành Kỹ thuật khí, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội + Năm 2017: Tốt nghiệp Tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Tổng hợp Kỹ thuật lâm nghiệp Saint Petersburg mang tên S.M Kirov, Liên bang Nga - Tóm tắt cơng việc tại: Giảng viên khoa Cơ khí, rường Đại học Sao Đỏ - Lĩnh vực quan tâm: Thiết kế máy, rung động máy - Email: kyhoavu@gmail.com - Điện thoại: 0905402122 Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (74) 2021 LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Trần Hải Đăng - Tóm tắt trình đào tạo, nghiên cứu (thời điểm tốt nghiệp chương trình đào tạo, nghiên cứu): + Năm 2006: Tốt nghiệp Đại học ngành Cơng nghệ kỹ thuật khí, Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên + Năm 2010: Tốt nghiệp Thạc sĩ ngành Công nghệ chế tạo máy, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội + Năm 2016: Tốt nghiệp Tiến sĩ ngành Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội - Tóm tắt cơng việc tại: Giảng viên khoa Cơ khí, Trưởng phòng Tuyển sinh, rường Đại học Sao Đỏ - Lĩnh vực quan tâm: Công nghệ vật liệu, công nghệ tạo hình vật liệu - Email: dangctts@gmail.com - Điện thoại: 0983 884 182 Nguyễn Long Lâm - Tóm tắt trình đào tạo, nghiên cứu (thời điểm tốt nghiệp chương trình đào tạo, nghiên cứu): + Năm 2010: Tốt nghiệp Đại học ngành Tự động hoá thiết kế khí, Trường Đại học Giao thơng vận tải + Năm 2013: Tốt nghiệp Thạc sĩ ngành Cơ khí kỹ thuật, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội + Năm 2018: Tốt nghiệp Chương trình NCS chuyên ngành Máy khai thác, chế biến gỗ, Trường Đại học kỹ thuật Lâm nghiệp Saint Petersburg mang tên S.M Kirov, Liên bang Nga - Tóm tắt cơng việc tại: Giảng viên khoa Cơ Khí, Trường Đại học Sao Đỏ - Lĩnh vực quan tâm: Cơ khí xác, điện tử, kiến trúc - nội thất - Email: longlamhd@gmail.com Dương Thị Hà - Tóm tắt q trình đào tạo, nghiên cứu (thời điểm tốt nghiệp chương trình đào tạo, nghiên cứu): + Năm 2008: Tốt nghiệp Trường Đại học Giao thông vận tải, Hà Nội, ngành Xây dựng cầu đường, chun ngành Cơng trình giao thơng cơng + Năm 2012: Tốt nghiệp Thạc sĩ ngành Xây dựng đường ôtô đường thành phố, Trường Đại học Giao thông vận tải, Hà Nội - Tóm tắt cơng việc tại: Giảng viên khoa Cơ khí, Trường Đại học Sao Đỏ - Lĩnh vực quan tâm: Sức bền vật liệu, kết cấu - Email: haduonghd85@mail.com - Điện thoại: 0943717488 Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (74) 2021 ... NHIÊN LIỆU VÀ PIN Trong phần này, so sánh khối lượng xe điện chạy pin nhiên liệu hydro (FCEV) với xe điện chạy pin (BEV) khối lượng, thể tích, hàm lượng phát thải khí nhà kính, thời gian nạp nhiên. .. loại nhiên liệu này, tiêu biểu nhắc đến i thương hiệu xe Nhật Bản: Hệ thống pin nhiên liệu Toyota lần giới thiệu Toyota Mirai, xe điện chạy pin nhiên liệu hydro giới Sau đó, hệ thống pin nhiên liệu. .. chạy điện, chạy pin nhiên liệu đóng góp lớn cho mục tiêu xã hội lâu dài Theo số nghiên cứu giới [1] lượng khí thải giảm xuống gần tối đa ta sử dụng pin nhiên liệu, pin điện sử dụng song song