氫燃料電池的特性及使用方法有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-08-09 10:00
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氫燃料電池的益處顯而易見，電力改變效率極高，而且過程中很安靜，也不會需要大量散熱。這就是為什么豐田Mirai僅僅攜帶 5kg 氫氣就能續(xù)航700公里+的原因。極大的能量密度和極高的能量改變效率，是氫燃料電池最大的特點。燃料電池反應堆的核心技術是質子互換膜以及催化劑，這些技術目前首要被歐美大公司所壟斷，在中國并沒有形成太大范圍的產(chǎn)業(yè)化。所以反應堆被列為核心技術就很容易了解了，那么儲氣罐為什么也是核心技術呢？
氫氣儲氣罐采用碳纖維+復合材料制造，其密封和耐久性能的好壞，決定了儲氣罐的性能。就如同一個大國的裝備制造水平一樣，在工業(yè)和民用領域，密封材料的機能也是權衡一個大國制造業(yè)水平的重要依據(jù)。歐美許多國家對于高性能密封材料的配方和制造工藝是保密的。這就是為什么在傳統(tǒng)汽車領域，那些頂級機能的剎車系統(tǒng)和汽油柴油直噴發(fā)動機的燃油共軌系統(tǒng)都來自于歐美供應商，因為它們的核心技術就是密封技術。
對于氫燃料電池車也是如許，要想提高續(xù)航里程就需要多攜帶氫氣，而可以貯存氫氣的壓力容器是決定可以攜帶氫氣多少的關建。正因為氫氣的密度很小，所以必需壓縮甚至是低溫液化后，貯存在壓力容器正中才能取得足夠的能量密度，容器可承受的壓力越大，單位體積內(nèi)攜帶的氫氣就越多。而容器可承受壓力越大，也意味著對密封性能和抗壓性能的條件越高。豐田Mirai在氫氣儲存方面的性能是世界領先的，并且車型已經(jīng)量產(chǎn)，即便這樣，攜帶5kg的氫氣仍然需要兩個很大的儲氣罐，因此占據(jù)了車內(nèi)后部的很多空間，使得整車在造型上有別于傳統(tǒng)電動車，車尾高度相對較高。
在整個燃料電池車運作的過程中，燃料電池反應堆是一個化學反應的場所。它只需要源源不斷的供給少許氫氣就可以延續(xù)工作，若是產(chǎn)生氫氣泄漏或者安全事故，可以敏捷堵截供應氫氣的路徑來避免氫氣的燃燒。大家都能想到，最有可能作用燃料電池車安全性的是儲氣罐。
所以在設計儲氣罐時必需充分考慮安全碰撞問題：一方面儲氣罐的殼體材料需要夠輕，另一方面需要有足夠的強度用于耐受撞擊?？墒?，不管用多么牢固的材料制造儲氣罐殼體，也只是在必然的速度條件下，能保障碰撞的安全性。然而實際道路行駛時的速度，必定要遠高于實驗室做安全碰撞的速度，那么一旦儲氫罐分裂，導致氫氣泄漏與空氣夾雜在一起是不是就會頓時發(fā)生爆炸呢？
事實上，并沒有考慮到要鎖起來保證安全。 正因為儲氫罐內(nèi)部的氫氣壓力很大，所以在儲氣罐上設計有告急泄壓閥，一旦產(chǎn)生氫氣泄漏或著火，告急泄壓閥會自動打開并敏捷釋放儲氣罐內(nèi)的氫氣。 我們知道氫氣的密度比空氣小得多，并且必須與氧氣結合才能產(chǎn)生燃燒或者爆炸，被高壓釋放的氫氣在靠近儲氣罐的部分由于壓力高流速極快，沒有什么機會與氧氣接觸，而遠離儲氣罐的氫氣由于其密度小的特點，又會迅速的在空氣中上升。即便這個時候空氣正中有明火可以或許滿足引燃條件，那么也僅僅只是在空氣上空形成單個火球，并不會對人員招致傷亡。
