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氫氣做燃料會比汽油安全嗎

鉅大LARGE  |  點擊量:2503次  |  2018年12月28日  

新能源汽車在國家的扶持下,在我國發展迅速,越來越多的新能源汽車投入應用。今年10月,福田歐輝首批12米氫燃料電池城市客車亮相,又一次將關于氫燃料電池客車的討論推上各大媒體熱門,同時也引來了許多人士對其安全性的質疑。那么,氫燃料電池客車的安全性究竟如何?氫燃料電池客車載客運行真的穩定嗎?氫燃料電池客車可以大力普及嗎?


根據工信部合格證產量統計,2018年1-5月我國氫燃料電池客車產量為173輛,同比2017年的10輛增長1630%,在2018年1-7月共7批《新能源汽車推廣應用推薦車目錄》中,有26款燃料電池商用車進入目錄,其中燃料電池客車有22款,占比為85%。


由此可見氫燃料電池客車是占據優勢地位的,但是氫氣安全性問題的研究與設計仍然還是人們關注的重點。


長期以來,由于對氫能缺乏足夠的了解,普通大眾,包括一些政府管理部門的相關人士對氫燃料電池汽車的安全問題仍存有疑慮。


一家國內大型生產氫燃料電池企業負責宣傳的工作人員透露,每次在負責接待前來參觀考察的人士時,被問得最多的問題就是“氫燃料電池安全嗎?”其中不乏政府相關部門人士。這說明,一方面值得稱道的是公眾具有非常強的安全意識;另一方面令人擔憂的是公眾對氫能和氫燃料電池的安全性并不了解,對氫燃料電池汽車還存有誤解。

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而帶來這種誤解的原因主要還是因為氫氣的特性:


1.氫氣是自然界最輕的分子,且擴散性十分強,具有更大的浮力,如果發生泄漏氫氣會迅速擴散。


2.氫氣是一種易燃氣體,在空氣中,氫氣的燃燒范圍很寬,當氫體積比濃度為4%~75%時都能燃燒。


3.氫脆:氫在進入金屬后,局部氫濃度達到飽和后還引起金屬塑性下降、誘發裂紋或斷裂的現象。


在開放空間中,氫氣的擴散能力很強,氫泄漏或燃燒時,會很快地垂直上升到空氣中并擴散。與汽油相比,氫的擴散系數是汽油的12倍,且汽油密度遠低于空氣。但正因如此,即使發生爆炸,氫氣爆炸也只是發生在氣源上方,汽油的爆炸則發生在燃料周圍。從這方面看,汽油的危險程度遠甚于氫氣。

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而針對氫氣易燃易爆的特性,目前燃料汽車方面的解決方案主要針對車載高壓氣態儲氫安全防護系統。


1.是過溫報警。儲氫瓶上安裝的溫度傳感器用來檢測瓶內氣體溫度,傳感器將溫度信號發送到駕駛室儀表盤上,從而判斷瓶內氫氣是否超溫。


2.是起火防護。當儲氫瓶處于起火環境中時,溫度傳感器和壓力傳感器會檢測到瓶內氣體溫度和壓力的異常并切斷氫氣供應。同時,瓶閥上安裝有壓力泄放裝置。


3.是過壓保護。當儲氫瓶中氫氣壓力過高時,能通過壓力泄放裝置自動泄壓,保證儲氫瓶在安全的工作壓力范圍之內。


4.是過流保護。當供氫管道斷裂,溢流閥開啟,進行過流保護,截斷氣體泄漏。


5.是氫氣泄漏監控。儲氫瓶電磁閥與氫氣泄漏報警系統聯動,當泄漏氫氣濃度達到保護值時將自動關閉,從而切斷氫氣供應。


這是閥門控制與整車控制技術的進步。


針對氫脆現象,即氫氣和金屬反應腐蝕的問題,分子顆粒很小的氫分子會溢出,現在已經由于內部涂層和加工工藝的進步得到了改良:如福田歐輝新能源汽車的氫瓶采用碳纖維纏繞的鋁內膽材質改良了氫脆問題,同時重量輕,單位重量儲氫密度高。管道和閥門采用316不銹鋼材質,因為316不銹鋼在室溫下具有較好的抗氫脆性能。這是瓶體和管道技術的進步。


綜上所述,氫燃料電池客車并沒有許多人士想象的那么危險,反而相比傳統客車更加安全。


而再看近兩年,國家相關部委密集出臺政策,大力支持燃料電池汽車發展。《國家創新驅動發展戰略綱要》、《“十三五”交通領域國家科技創新專項規劃》等紛紛將發展氫能和燃料電池技術列為重點任務。


如氫燃料電池汽車,國內燃料電池客車規模已超過2000輛,正運營加氫站共12座,在建加氫站共19座。


科學完整的制氫、儲氫、運氫體系技術已基本構建,氫能的安全性得到了保障。談“氫”色變的時代已經過去了,甚至氫氣相較于其他能源來說,反而更安全一些。我們應該正視氫燃料電池客車的安全性,用科學的態度對待每一次技術的進步,讓氫燃料電池客車成為綠色環保出行領域的主力軍。

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