簡介氫燃料電池動力系統(tǒng)的核心技術(shù)
來源:寶鄂實業(yè)
2019-11-14 05:42
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氫燃料電池的好處顯而易見,電力轉(zhuǎn)換效率極高,而且過程中十分安靜,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轉(zhuǎn)換效率,是氫燃料電池最大的特點。燃料電池反應堆的核心技術(shù)是質(zhì)子交換膜以及催化劑,這些技術(shù)目前主要被歐美大公司所壟斷,在中國并沒有形成太大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化。所以反應堆被列為核心技術(shù)就很容易理解了,那么儲氣罐為什么也是核心技術(shù)呢?
就如同一個大國的裝備制造水平一樣,在工業(yè)和民用領(lǐng)域,密封材料的性能也是衡量一個大國制造業(yè)水平的重要依據(jù)。歐美很多國家對于高性能密封材料的配方和制造工藝是絕對保密的。這就是為什么在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域,那些頂級性能的剎車系統(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(shù)就是密封技術(shù)。
對于氫燃料電池車也是這樣,要想提高續(xù)航里程就需要多謝帶氫氣,而能夠儲存氫氣的壓力容器對于壓力的承受力,就是能夠攜帶氫氣多少的關(guān)鍵。正因為氫氣的密度很小,所以必須經(jīng)過壓縮甚至是低溫液化后,儲存在壓力容器當中才能獲得足夠的能量密度,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要求越高。豐田Mirai在氫氣儲存方面的性能是世界領(lǐng)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量氫氣就可以持續(xù)工作,如果發(fā)生氫氣泄漏或者安全事故,可以迅速切斷供應氫氣的路徑來防止氫氣的燃燒。大家都能想到,最有可能影響燃料電池車安全性的是儲氣罐。
所以在設計儲氣罐時必須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。因此,儲氫罐一般都是以成本高昂的碳纖維及其它復合材料組合而成。但是,我們知道,不管用多么堅固的材料制造儲氣罐殼體,也只是在一定的速度條件下,能保障碰撞的安全性。













