Mobil Hidrogen vs Mobil Listrik, Mana yang Lebih Menjanjikan?

Ilustrasi Honda Clarity, kendaraan berbasis hidrogen. (ArenaEV)

INDOZONE.ID - Masa depan industri otomotif global saat ini semakin mengarah ke kendaraan listrik. Namun, di tengah dominasi mobil listrik berbasis baterai atau Battery Electric Vehicle (BEV), masih ada satu teknologi lain yang terus dikembangkan sebagai alternatif, yaitu kendaraan berbasis hidrogen dengan teknologi fuel cell.

Meski belum sepopuler mobil listrik berbaterai, kendaraan hidrogen tetap menarik perhatian karena menawarkan waktu pengisian energi yang cepat dan emisi yang sangat rendah. Bahkan, sejumlah produsen otomotif seperti Toyota, Hyundai, hingga Honda masih terus berinvestasi dalam pengembangan teknologi ini.

Lantas, apa sebenarnya fuel cell, bagaimana cara kerjanya, dan mengapa mobil hidrogen hingga kini masih kalah populer dibanding mobil listrik berbaterai?

Apa Itu Fuel Cell?

Fuel cell atau sel bahan bakar merupakan teknologi yang menghasilkan listrik langsung di dalam kendaraan melalui reaksi kimia antara hidrogen dan oksigen.

Teknologi ini sebenarnya bukan hal baru. Fuel cell sudah digunakan sejak era 1960-an oleh badan antariksa Amerika Serikat, NASA, untuk memasok listrik dalam misi Gemini dan Apollo ke Bulan.

Dalam industri otomotif modern, jenis yang paling banyak digunakan adalah Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC).

Sistem ini terdiri dari tiga komponen utama, yaitu anoda, katoda, dan membran pemisah.

Hidrogen yang disimpan di dalam tangki kendaraan dialirkan ke anoda. Di sana, molekul hidrogen dipecah menjadi proton dan elektron.

Proton akan melewati membran khusus, sementara elektron bergerak melalui sirkuit eksternal sehingga menghasilkan arus listrik yang kemudian digunakan untuk menggerakkan motor listrik kendaraan.

Di sisi lain, pada katoda, proton, elektron, dan oksigen dari udara bertemu lalu bereaksi membentuk air.

Karena itu, emisi yang keluar dari kendaraan fuel cell hanyalah uap air.

Baca juga: 5 Kelebihan Teknologi CSH yang Digunakan di Mobil Chery Terbaru, Beneran Irit BBM?

Dari Mana Hidrogen Didapatkan?

Ilustrasi produksi hidrogen melalui elektrolisis berkelanjutan. (ArenaEV)

Meski menjadi unsur paling melimpah di alam semesta, hidrogen tidak tersedia secara bebas di bumi sehingga harus diproduksi terlebih dahulu.

Saat ini terdapat beberapa metode utama untuk menghasilkan hidrogen.

1. Hidrogen Abu-Abu (Gray Hydrogen)

Metode yang paling umum digunakan saat ini adalah reformasi gas alam menggunakan uap bertekanan tinggi.

Proses ini menghasilkan hidrogen, tetapi juga melepaskan karbon dioksida (CO₂) dalam jumlah besar sehingga kurang ramah lingkungan.

2. Hidrogen Biru (Blue Hydrogen)

Metodenya mirip dengan hidrogen abu-abu, tetapi dilengkapi teknologi penangkapan dan penyimpanan karbon (carbon capture storage).

Dengan cara ini, emisi CO₂ dapat dikurangi sebelum dilepaskan ke atmosfer.

3. Hidrogen Hijau (Green Hydrogen)

Metode ini dianggap paling ramah lingkungan karena menggunakan proses elektrolisis air.

Arus listrik digunakan untuk memisahkan molekul air menjadi hidrogen dan oksigen.

Jika listrik yang digunakan berasal dari energi terbarukan seperti tenaga surya atau angin, maka hidrogen yang dihasilkan hampir tidak meninggalkan jejak karbon.

4. Hidrogen Turquoise

Teknologi ini masih dalam tahap pengembangan. Hidrogen diproduksi melalui proses pemecahan gas alam menggunakan logam cair sehingga menghasilkan hidrogen dan karbon padat.

Meski menjanjikan, metode ini belum siap digunakan secara luas.

Mengapa Hidrogen Menarik untuk Kendaraan?

Keunggulan terbesar hidrogen terletak pada kepadatan energinya.

Satu kilogram hidrogen mampu menyimpan sekitar 33,3 kWh energi. Angka ini jauh lebih tinggi dibanding baterai kendaraan listrik saat ini jika dihitung berdasarkan berat.

Artinya, kendaraan hidrogen berpotensi menempuh jarak yang jauh tanpa membutuhkan baterai berukuran besar dan berat.

Selain itu, proses pengisian hidrogen juga relatif cepat. Pengisian tangki dapat dilakukan hanya dalam beberapa menit, mirip seperti mengisi bensin atau solar.

Hal ini menjadi salah satu alasan mengapa teknologi hidrogen masih dianggap menarik untuk kendaraan niaga dan transportasi jarak jauh.

Tantangan Besar Kendaraan Hidrogen

Tangki H2 gas pada Toyota Mirai terbuat dari poliamida dan serat karbon. (ArenaEV)

Meski memiliki sejumlah keunggulan, kendaraan hidrogen juga menghadapi tantangan yang tidak sedikit.

Penyimpanan Hidrogen Tidak Mudah

Hidrogen merupakan unsur paling ringan di alam semesta. Agar bisa digunakan di kendaraan, hidrogen harus disimpan dalam tekanan sangat tinggi, mencapai sekitar 700 bar.

Tekanan tersebut membutuhkan tangki khusus yang kuat, aman, dan mahal. Alternatif lainnya adalah menyimpan hidrogen dalam bentuk cair. Namun, proses ini membutuhkan suhu ekstrem sekitar minus 253 derajat Celsius, yang tentunya juga memerlukan energi besar.

Efisiensi Energi Masih Rendah

Salah satu alasan utama industri otomotif saat ini lebih memilih baterai adalah efisiensi. Pada kendaraan listrik berbaterai, energi dari jaringan listrik langsung disimpan dan digunakan untuk menggerakkan motor listrik.

Sementara pada kendaraan hidrogen, energi harus melalui beberapa tahapan tambahan, mulai dari produksi hidrogen, penyimpanan, distribusi, hingga konversi kembali menjadi listrik di dalam fuel cell.

Akibatnya, efisiensi keseluruhan sistem menjadi jauh lebih rendah dibanding mobil listrik berbaterai.

Biaya Operasional Lebih Tinggi

Saat ini, biaya pengisian hidrogen untuk menempuh jarak yang sama masih jauh lebih mahal dibanding mengisi daya mobil listrik di rumah.

Berbagai studi menunjukkan biaya penggunaan hidrogen bisa mencapai tujuh hingga delapan kali lebih tinggi dibanding pengisian daya kendaraan listrik berbasis baterai.

Baca juga: Teknologi LiDAR Kian Canggih, Mobil Otonom Makin Aman di 2025?

Mobil Listrik atau Hidrogen?

Untuk saat ini, kendaraan listrik berbaterai masih menjadi pilihan paling realistis bagi pasar massal karena lebih efisien, infrastruktur pendukungnya terus berkembang, dan biaya operasionalnya lebih rendah.

Namun, teknologi hidrogen belum sepenuhnya kehilangan peluang.

Dengan kepadatan energi yang tinggi dan waktu pengisian yang cepat, hidrogen masih berpotensi menjadi solusi untuk kendaraan berat dan transportasi jarak jauh, terutama jika produksi hidrogen hijau dapat dilakukan secara ekonomis di masa depan.

Karena itu, persaingan antara baterai dan hidrogen belum benar-benar berakhir. Keduanya kemungkinan akan berkembang berdampingan dengan peran yang berbeda sesuai kebutuhan masing-masing sektor transportasi.