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氫燃料電池車相比其他車是否更易爆炸?

時間:2019-06-06 09:04:28來源:汽車之家點擊量:4222

 隨著各地環保法規的日益嚴苛,越來越多的廠商也加速在新能源車型上的投入,增加他們的競爭力。除了比較常見的各種混合動力外,純電動汽車如今也是一個大趨勢。那么除此之外,還能有什么其他的解決方案么?隨著近日工信部的一則針對燃料電池車碰撞標準的規劃,似乎也預示著官方開始鼓勵一種截然不同的新能源發展:氫,而使用氫作為能源的量產車,一般都被稱之為氫燃料電池車(下文簡稱燃料電池車)。

燃料電池車相較于純電動車來說,優勢和劣勢可以說都比較明顯,與傳統車型幾乎相同的燃料加注時間很好的解決了純電動車的“里程焦慮“問題,然而氫能源較為苛刻的貯存、運輸及生產也為其普及帶來了困難,再加上人們常認為的氫容易燃燒和爆炸,更是給消費者帶來了一絲恐懼。所以燃料電池車是不是在碰撞后容易發生爆炸呢?咱們一起來看看。

氫燃料電池車相比其他車是否更易爆炸?

- 為何大家會“談氫色變”

其實燃料電池汽車并不是氫第一次使用在人類的交通工具上,早在上世紀四十年代,德國人就在巨型客運飛艇上使用了氫氣,但氫氣在那時并非作為燃料,而是填充在整個飛艇中充當浮升氣體而存在。著名的興登堡號飛艇,是人類歷史上生產的最長的飛行器,它的存在曾經是當時德國的驕傲,并且在1936年柏林奧運會上投入到宣傳活動中。

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正是由于歷史上有過這樣的悲劇發生,讓大家從心底就認為以氫為燃料的燃料電池車,其加注的燃料本身就不是一個安全的存在,這也就有了大家對燃料電池車安全性的各種懷疑。可事實上,以氫為燃料真的會這么不安全么?

氫燃料電池車相比其他車是否更易爆炸?

從氫氣的這些特性來看,作為加注燃料其可靠性確實值得商榷。但是從另一個角度來說,氫氣的擴散能力很強,擴散速度很快,是天然氣的6倍。因此極不易形成可爆炸的器物。由于氫的爆炸極限以及它的可擴散性,跟汽油和甲烷等燃料進行對比的話,它的安全性還是會高于這些燃料。

- 氫氣如何作為能源驅動車輛?

雖然理論上比較安全,但是針對氫氣的這些特性,工程師們在設計燃料電池車時也加入了許多的應對措施,防止氫氣遇火發生爆炸。當然要弄明白這些堪稱保險的措施,就要知道氫在燃料電池車里的儲存和使用情況。首先,氫在燃料電池車中是如何作為能源參與到動力傳輸的呢?

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換言之,氫在燃料電池車內的作用就是發電,和增程式電動車的驅動原理類似,或燃料電池發的電直接驅動電動機,或燃料電池發的電和動力電池內儲存的電一起驅動電動機。

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- 現在量產的燃料電池乘用車都有哪些?

儲氫系統的安全性則主要由車輛內部的儲氫罐來決定。目前世界上量產且在售的氫燃料電池乘用車共有三款,分別是來自日本的豐田Mirai(參數|詢價)、本田CLARITY以及來自韓國的現代Nexo。

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三款量產燃料電池車各項數據對比車型最大功率最大扭矩續航里程儲氫罐容積儲氫罐壓力加入燃料時間豐田Mirai155馬力335N·m502km122.4L70MPa約3分鐘本田CLARITY176馬力300N·m589km141L70MPa約3分鐘現代Nexo154馬力395N·m595km156L70MPa小于5分鐘

氫燃料電池車相比其他車是否更易爆炸?

下面的視頻是豐田Mirai的儲氫罐被槍械擊穿后的狀況,可見其主體結構依舊保持完好:

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除了結構強度很強之外,儲氫罐上還設置有傳感器和閥門,在發生泄漏、車輛著火和碰撞等極端條件下保護駕乘人員的安全,避免爆炸。一個氫傳感器被布置在儲氫罐上,能夠檢測周圍氫氣的含量,當氫氣發生泄漏時,傳感器讀數偏高,因此系統關閉閥門,使氫氣密封在儲氫罐內。

氫燃料電池車相比其他車是否更易爆炸?

有人會問,那氫氣向外排氣的過程中,如果排氣的區域有明火,難道不會因為氫氣燃燒而造成危險么?很多人都以為氫氣遇到明火就會發生爆炸,但其實并不是這樣。日本曾經做過相關的試驗,人為的讓燃料電池車和汽油車都遇到燃料泄漏和著火的情況。

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60秒時燃料電池車的火焰已經有了明顯的減小,而汽油車由于火勢蔓延,燒的正旺。90秒時由于氫氣基本已從儲氫罐中排出,因此燃料電池車的火焰已漸漸熄滅,已經快被燒成廢鐵了。因此單論事故后的車輛著火,燃料電池車在試驗中相比汽油車有著更好的表現。

- 燃料電池車碰撞后安全么?

既然在燃燒試驗中燃料電池車表現出了比傳統能源車型更高的安全性,那么在實際的碰撞中,燃料電池車會不會有上面說的這么安全呢?在目前量產的三款燃料電池車中,只有現代Nexo接受了歐洲新車安全評鑒協會(Euro-NCAP)的碰撞測試,它在碰撞中表現如何?

氫燃料電池車相比其他車是否更易爆炸?

氫燃料電池車相比其他車是否更易爆炸?

氫燃料電池車相比其他車是否更易爆炸?

雖然儲氫罐本身的強度很高,但是車企們還是對它們進行了多重保護,除了布置在車內,沒有緊貼車身之外,還在其周圍布置了特殊的保護結構,通過緩沖結構和里的傳遞,將碰撞中儲氫罐受到了撞擊力度減小到最低,從而造成擠壓。

- 目前有沒有合適的法規幫助限制燃料電池車的安全?

由于量產的燃料電池車很少,并且在我國根本沒有上市銷售,因此有不少人會認為燃料電池車這一塊的相關法律法規還是一片空白。其實不然,在車載儲氫領域,早就存在著各種不同的法規。

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總結:

從現在的技術層面來看,大家覺得以氫為燃料不安全,甚至談氫色變,其實更多的還是存在著歷史原因,而現代技術的發展,已經在儲存和使用方面讓氫氣能夠達到甚至超過我們現在所熟知的汽油、柴油、天然氣等能源。所以對于氫能源的使用,大家不應戴著有色眼鏡來看待。當然,即便證明了氫能源的安全性,在大面積推廣方面能然需要時間,畢竟它在大批量生產制造和運輸等方面距離我們還是有很大的距離。

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責任編輯 / 董華偉
審核 / 平筠
終審 / 張凱旋
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