假如拿三元鋰跟磷酸鐵鋰比照相信許多人很快就能知道磷酸鐵鋰正安全性方面的功能是要優于三元鋰電池的，可是假如拿三元鋰與氫燃料電池比照，誰更安全呢？曩昔人們總是談氫色變，覺得氫是一種比汽油還要風險得多的能量儲藏方法。現實果真如此嗎？氫燃料電池的作業原理是怎樣的？它的安全性是怎么規劃的？與三元鋰相比誰更安全？本期來為我們解讀
今年可以說是電動轎車安全元年，曩昔無論是廠商還是購買電動車的用戶，歷來只關懷功能和續航路程，沒人關懷過電池安全，直到特斯拉曝出自燃事件后我們才開始越發重視電動車的安全問題。這也讓許多曩昔不為人知、廠商避而不談的、三元鋰電池的功能缺點逐步浮出水面，讓人們逐步意識到磷酸鐵鋰的優點。
■ 氫燃料電池動力體系的中心技能：儲氫罐+燃料電池反應堆
氫燃料電池的優點清楚明了，電力轉換功率極高，而且過程中非常安靜，也不會需求許多散熱。這便是為什么豐田Mirai只是帶著 5kg 氫氣就能續航700公里+的原因。極大的能量密度和極高的能量轉換功率，是氫燃料電池最大的特點。燃料電池反應堆的中心技能是質子交換膜以及催化劑，這些技能現在主要被歐美大公司所獨占，在我國并沒有構成太大規劃的工業化。所以反應堆被列為中心技能就很簡單理解了，那么儲氣罐為什么也是中心技能呢？
正如電動車傍邊的電池包一樣，儲氫罐是用來存儲氫氣的設備，燃料電池反應堆是用來把氫氣和氧氣轉化成電能和水的設備。這兩者加在一起，就構成了相當于電動轎車的電池包，可以繼續為電機和整車電器設備提供電力。
▲選用碳纖維+復合材料制作的氫氣儲氣罐
■ 密封和耐久功能的好壞，決議了儲氣罐的功能
就如同一個大國的裝備制作水平一樣，在工業和民用范疇，密封材料的功能也是衡量一個大國制作業水平的重要依據。歐美許多國家關于高功能密封材料的配方和制作工藝是絕對保密的。這便是為什么在傳統轎車范疇，那些頂級功能的剎車體系和汽油柴油直噴發動機的燃油共軌體系都來自于歐美供應商，由于它們的中心技能便是密封技能。
▲氫燃料電池儲氣罐的結構
關于氫燃料電池車也是這樣，要想提高續航路程就需求多謝帶氫氣，而可以貯存氫氣的壓力容器關于壓力的接受力，便是可以帶著氫氣多少的要害。正由于氫氣的密度很小，所以有必要經過緊縮甚至是低溫液化后，貯存在壓力容器傍邊才干取得滿意的能量密度，容器可接受的壓力越大，單位體積內帶著的氫氣就越多。而容器可接受壓力越大，也意味著對密封功能和抗壓功能的要求越高。豐田Mirai在氫氣貯存方面的功能是世界領先的，而且車型已經量產，即使這樣，帶著5kg的氫氣仍然需求兩個很大的儲氣罐，因而占據了車內后部的許多空間，使得整車在造型上有別于傳統電動車，車尾高度相對較高。
▲如此巨大的儲氫罐占用了許多空間，而且僅能貯存5kg氫氣
■ 儲氫罐關于安全性的規劃有哪些？與三元鋰電池相比誰更安全？
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。它只需求連綿不斷的供給少量氫氣就可以繼續作業，假如產生氫氣走漏或者安全事故，可以敏捷切斷供應氫氣的途徑來防止氫氣的焚燒。我們都能想到，最有或許影響燃料電池車安全性的是儲氣罐。
現實上，在儲氫的規劃中都考慮到了這一點。正由于儲氫罐內部的氫氣壓力很大，所以在儲氣罐上規劃有緊迫泄壓閥，一旦產生氫氣走漏或著火，緊迫泄壓閥會主動打開并敏捷開釋儲氣罐內的氫氣。我們知道氫氣的密度比空氣小得多，而且有必要與氧氣結合才干產生焚燒或者爆炸，被高壓開釋的氫氣在接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觸摸，而遠離儲氣罐的氫氣由于其密度小的特點，又會敏捷的在空氣中上升。即使這個時分空氣傍邊有明火可以滿意點燃條件，那么也只是只是在空氣上空構成一個火球，并不會對人員構成傷亡。這種高速開釋氫氣的技能也同樣被應用在加氫站的大型儲氣罐之中。
所以在規劃儲氣罐時有必要充分考慮安全磕碰問題：一方面儲氣罐的殼體材料需求夠輕，另一方面需求有滿意的強度用于耐受撞擊。因而，儲氫罐一般都是以本錢高昂的碳纖維及其它復合材料組合而成。可是，我們知道，不管用多么鞏固的材料制作儲氣罐殼體，也只是在一定的速度條件下，能保障磕碰的安全性。然而實際道路行進時的速度，肯定要遠高于實驗室做安全磕碰的速度，那么一旦儲氫罐決裂，構成氫氣走漏與空氣混合在一起是不是就會立刻產生爆炸呢？
■ 氫能源與三元鋰電池的發展前景
在我國，三元鋰電池最大的優勢，便是在近幾年國家方針的傾斜鼓勵下產能得到了極大的發展，可以說我國公司是掌握其中心技能的，而且一躍成為了全球最大的鋰電池生產國，本錢得到了極大的降低，已經完全構成了規劃工業。而氫燃料電池技能，無論是反應堆催化劑的工藝配方，還是儲氣罐的中心技能，我國都沒有構成規劃工業，所以本錢極高。可是我國卻又非常具備發展氫能源的工業條件，每年國內石化職業產生的氫氣副產品滿意用于車輛使用，氫氣取得本錢比較低，而且不需求依賴電解水這種高耗能的方法取得氫氣，這為大規劃發展燃料電池轎車奠定了良好的基礎。
▲氫燃料電池轎車的中心科技
與三元鋰電池相比，氫氣貯存過程傍邊的安全性應該是更高的，由于可以經過阻隔氧氣，或者敏捷開釋的方法，讓風險的氫氣敏捷逃離人群，某種意義上來講甚至比液態的汽油更安全。而三元鋰電池會隨著時刻的推移電池的老化，有或許在內部產生短路的現象，或者因外力的撞擊導致內部的短路自燃。最可怕的是，無論是由內而外引發的自燃還是由外而內導致的焚燒，過程中都會開釋許多氧氣，這就意味著即使與空氣阻隔，電池也會越燒越旺。
聲明： 本站所發布文章，均來自于互聯網，不代表本站觀點，如有侵權，請聯系刪除 微信：13544194141
聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除
