氫燃料電池和三元鋰電池如何選擇？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-10 21:48
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新能源汽車頻繁使用的氫燃料電池和三元鋰電池如何選擇
在過去，無論是電動(dòng)汽車的制造商還是購(gòu)買者都沒有關(guān)注過它的功能和范圍，也沒有人關(guān)注過電池的安全性。直到特斯拉汽車自燃事故的曝光，人們才開始關(guān)注電動(dòng)汽車的安全性。讓很多以前不為人知、廠家不談功能的三維鋰電池缺陷逐漸浮出水面，讓人們逐漸認(rèn)識(shí)到磷酸鐵鋰的好處。
三元材料在電池比能、比功率、充電率大、低溫性能等方面具有優(yōu)勢(shì)。在循環(huán)性能方面，磷酸鐵鋰材料具有明顯的優(yōu)勢(shì)。在安全性方面，磷酸鐵鋰電池優(yōu)于三元材料。人們過去常說氫是比汽油更危險(xiǎn)的儲(chǔ)存能源的方式。氫燃料電池是如何工作的?它的安全性是如何設(shè)計(jì)的?以下內(nèi)容將為您解讀!
和電池組一樣，儲(chǔ)氫罐用于儲(chǔ)存氫，燃料電池反應(yīng)堆用于將氫和氧轉(zhuǎn)化為電力和水。它們合在一起就相當(dāng)于一輛電動(dòng)汽車的電池組，繼續(xù)為電動(dòng)機(jī)和電氣設(shè)備提供動(dòng)力。
氫燃料電池的好處是顯而易見的。它們高效、安靜，不需要很多熱量。這就是為什么豐田Mirai僅用5公斤氫氣就可以行駛700多公里的原因。氫燃料電池具有高能量密度和高能量轉(zhuǎn)換效率的特點(diǎn)。燃料電池反應(yīng)器的核心技術(shù)是質(zhì)子交換膜和催化劑。這些技術(shù)主要由歐美大公司壟斷，在中國(guó)還沒有大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化。因此，很容易理解為什么核反應(yīng)堆被列為核心技術(shù)，但為什么是氣罐?
氫氣儲(chǔ)罐由碳纖維和復(fù)合材料制成。與大國(guó)的裝備制造水平一樣，在工業(yè)和民用領(lǐng)域，密封材料的功能也是衡量大國(guó)制造水平的重要依據(jù)。許多歐美國(guó)家對(duì)于高性能密封材料的配方和制造工藝都是保密的。這就是為什么傳統(tǒng)汽車汽油和柴油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳制動(dòng)系統(tǒng)和共軌系統(tǒng)都來自歐美供應(yīng)商，因?yàn)樗麄兊暮诵募夹g(shù)是密封技術(shù)。
氫燃料電池汽車也是如此，它們需要攜帶更多的氫來提高行駛里程。由于氫的密度非常小，所以它必須在低溫下被壓縮甚至液化，然后才能儲(chǔ)存在壓力容器的中心以獲得足夠的能量密度。容器能承受的壓力越高，密封和抗壓的條件就越高。盡管豐田Mirai是世界領(lǐng)導(dǎo)人在儲(chǔ)氫和已經(jīng)在大規(guī)模生產(chǎn),攜帶5公斤的氫仍然需要兩個(gè)大型儲(chǔ)罐,占用很多空間的汽車,使汽車不同于傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車在形狀和相對(duì)較高的后方。
燃料電池反應(yīng)器是燃料電池汽車運(yùn)行過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所。它只需要少量的氫氣供應(yīng)就可以繼續(xù)工作，如果發(fā)生氫氣泄漏或安全事故，它可以迅速阻斷供應(yīng)途徑，避免氫氣燃燒。你可以想象，燃料電池汽車最可能的安全特性是油箱。
因此，在設(shè)計(jì)儲(chǔ)氣罐時(shí)必須充分考慮安全碰撞:一方面儲(chǔ)氣罐殼體材料需要足夠輕;另一方面，它需要足夠強(qiáng)大來承受沖擊。然而，無論用多么堅(jiān)固的材料制成的油箱外殼，它只有在必要的速度條件下，才能保證碰撞的安全性。然而，道路的實(shí)際速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)室安全碰撞的速度，所以一旦儲(chǔ)氫罐分裂，氫氣泄漏和空氣混合在一起不會(huì)立即爆炸?
實(shí)際上，出于安全考慮，沒有考慮將其鎖定。由于儲(chǔ)氫罐內(nèi)部的氫氣壓力非常高，儲(chǔ)氣罐上設(shè)計(jì)了緊急安全閥。一旦發(fā)生氫氣泄漏或火災(zāi)，應(yīng)急安全閥將自動(dòng)打開，迅速釋放儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氫氣。我們知道氫的密度比空氣小得多，必須與氧結(jié)合才能產(chǎn)生燃燒或爆炸，氫氣的高壓釋放部分是由于
