2021年11月，英国首相鲍里斯·约翰逊(Boris Johnson)宣布了电动汽车(EV)革命的曙光，电动汽车供应链各个阶段的新法规和投资承诺推动了这场革命。从充电站到发电，新项目将于2022年在英国各地开始。但有一个关键因素将改变该行业的可持续发展证书——氢。在这里，电阻器制造商Cressall的董事总经理Simone Bruckner解释了氢如何使英国的电动汽车革命成为现实。
随着新的柴油和汽油动力汽车生产禁令的临近，鼓励消费者广泛接受更可持续的汽车选择正成为当务之急。根据汽车制造商和贸易商协会(SMMT)的数据，从2020年11月到2021年11月，电池电动汽车的需求增加了一倍多。但是，如果运输要在2050年截止日期前脱碳，要使BeV实现碳中和还有更多工作要做。
bev的可持续性不足
BeV的完全脱碳很棘手。使用国家电网的能源意味着用于发电的能源会直接影响到bev的环境影响。电网变得越来越可再生，并设定到2050年净为零。但是还有一个额外的挑战。根据气候变化委员会的数据，到2050年，由于BEV的普及，电力需求将从目前的300 TWh增加一倍，达到610 TWh。
因此，为了完成增加供应和发电脱碳的双重任务，政府正在投资于可调度的低碳能源，以支持依赖天气变化的可再生能源在生产达不到需求时为电网供电。与此同时，化石燃料发电正在对bev的可持续性产生负面影响。
bev对锂离子电池的依赖还有一些额外的环境问题。包括钴、镍和锰在内的稀土金属都是锂离子电池的主要成分。开采这些材料会导致巨大的环境破坏，破坏整个生态系统，而使用的重型机械会产生更多的排放。那么，有更可持续的选择吗？
氢:未来的燃料
氢气是一种有前途的资源，是实现交通运输脱碳未来的关键。氢气的工业生产通常是通过电解来实现的——利用电流将水分解成氢气和氧气。
氢可以通过多种方式产生，每种方式对应不同的颜色。欧洲生产的大部分氢气目前是灰色的——它是通过混合天然气和蒸汽，在一个被称为蒸汽甲烷重整的过程中产生氢气和二氧化碳而生产的。
这种生产方法的问题是，它依赖化石燃料生产氢气，这与氢气据称比汽油和柴油动力汽车具有的可持续性优势相冲突。然而，如果使用可再生能源发电，那么就会产生一种完全碳中和的氢燃料，即绿色氢。
政府设定了到2030年生产5GW绿色氢的目标，并已宣布投资格拉斯哥附近的Whitelee Windfarm等项目，这些项目将利用风力发电生产氢。
绿色发电
以这种方式生产的氢气可以用作bev的替代燃料:燃料电池电动汽车。燃料电池汽车由质子交换膜燃料电池提供动力。燃料电池汽车通过将氢燃料与空气混合，并将其泵入燃料电池，将氢转化为电能。一旦进入燃料电池，就会引发化学反应，导致从氢中提取电子。这些电子然后产生电能，储存在一个小电池中，用来给汽车提供动力。
由于这些燃料电池的可再生来源，使用绿色氢燃料的燃料电池汽车是完全无碳的。燃料电池反应的唯一最终产物是电、水和热，唯一的废气排放是水蒸气和空气。这使得它们成为一个更符合净零目标的选择，实现了广泛的碳中和电动汽车的推广。
让氢变得可行
尽管FCEVs的好处显而易见，但其背后的技术仍需完善。燃料电池不能长时间在重负载下工作，这在快速加速或减速时会出现问题。
对燃料电池功能的研究表明，当FCEV开始加速时，燃料电池的功率输出逐渐增加到一个点，但随后它开始振荡并下降，尽管速度保持不变。这种不可靠的动力输出给汽车制造商带来了挑战。
解决办法是安装一个燃料电池，以满足比所需更高的功率需求。例如，如果FCEV需要100千瓦的电力，安装一个120千瓦的燃料电池将确保总有100千瓦的电力可用，即使燃料电池的电力输出下降。选择这种解决方案需要一个电阻来移除多余的能量，以执行“负载组”功能。
Cressall的水冷EV2专为包括氢动力FCEVs在内的重型应用而设计。它从系统中吸收多余的能量，并将其作为热量消散，热量可用于加热车辆的客舱。这保护了电气系统，允许燃料电池电动汽车对高功率需求非常被动，并快速加速和减速，而不会将多余的能量储存在电池中。
电动汽车的推广正在顺利进行，化石燃料汽车淘汰的紧迫截止日期越来越近。尽管纯电动汽车是交通运输脱碳的主要参与者，但重要的是不要排除纯电动汽车给市场带来的明显好处。但将两者结合起来可能是开启电动汽车革命的关键。
