一、氫燃料電池汽車安全嗎
雖然氫燃料電池避免了氫氣和空氣的直接接觸,但是對于有著很大碰撞風險的汽車來說,氫燃料電池汽車上的高壓(ya)氫氣瓶仿佛一個潛在(zai)的“炸彈”,氫燃料電池汽車的安全是否(fou)能夠得到保障呢?
事實上,氫燃料電池(chi)汽車有很高(gao)的(de)安(an)(an)全性(xing)(xing)和(he)可靠性(xing)(xing)。在出廠前(qian)每一輛氫燃料電池(chi)汽車都需(xu)要(yao)經過非常嚴(yan)格的(de)檢(jian)測流程,車中高(gao)壓氫氣瓶的(de)安(an)(an)全性(xing)(xing)和(he)可靠性(xing)(xing)需(xu)要(yao)經過全面的(de)設計和(he)測試,達(da)到與標準CNG發(fa)動機(ji)相當的(de)安(an)(an)全性(xing)(xing)水平。
自2015年燃(ran)料(liao)電池汽車上市以來,截(jie)至(zhi)目前并沒發(fa)生過因(yin)(yin)氫氣(qi)泄(xie)漏(lou)而引發(fa)的(de)(de)事故。氫氣(qi)是比空氣(qi)輕(qing)14倍的(de)(de)氣(qi)體,具有較大的(de)(de)浮力(快速上升)和(he)較強的(de)(de)擴散(san)(san)性(xing)(橫向移動(dong)),所以就算萬(wan)一發(fa)生泄(xie)漏(lou),氫氣(qi)也會立即擴散(san)(san)到空氣(qi)中。因(yin)(yin)此,在(zai)空曠的(de)(de)道路上,即便是在(zai)汽車起火的(de)(de)情況(kuang)下,泄(xie)漏(lou)的(de)(de)氫氣(qi)發(fa)生燃(ran)燒的(de)(de)可能性(xing)非常低。
二、氫能源汽車爆炸的風險大嗎
只要不是密(mi)閉空間,氫燃(ran)料電池車在(zai)露(lu)天發生(sheng)交(jiao)通事(shi)故碰撞的情況(kuang)下,相比(bi)燃(ran)油車和純電動車發生(sheng)爆炸的可能性更(geng)低,安全(quan)系數也(ye)相對更(geng)高。
氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)雖然是(shi)易燃(ran)易爆(bao)(bao)氣(qi)(qi)體(ti)(ti),但氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)如(ru)果要發生爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)是(shi)需要滿(man)足幾個基(ji)本條(tiao)件(jian)的(de)。首先氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)的(de)爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)極限(xian)為4.0%-75.6%,也就是(shi)說當(dang)氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)與空(kong)氣(qi)(qi)混(hun)合,在空(kong)氣(qi)(qi)中占據(ju)了4.0%-75.6%范圍內(nei)的(de)體(ti)(ti)積濃度(du)時(shi),這時(shi)候遇到(dao)(dao)火源(yuan)才會爆(bao)(bao)炸(zha)(zha),而當(dang)氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)濃度(du)小(xiao)于(yu)(yu)4.0%或大于(yu)(yu)75.6%時(shi),即使(shi)遇到(dao)(dao)火源(yuan),氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)也是(shi)不(bu)會爆(bao)(bao)炸(zha)(zha)。氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)(qi)的(de)自燃(ran)點是(shi)527℃,不(bu)易自燃(ran)。所(suo)以我們平時(shi)把氫(qing)(qing)(qing)燃(ran)料(liao)電池車開在露天(tian)的(de)大街上,是(shi)基(ji)本不(bu)可能達到(dao)(dao)4.0%-75.6%范圍的(de)體(ti)(ti)積濃度(du)的(de)。
假(jia)如我們這時候發生(sheng)交通(tong)事故碰撞了,車上最危險的兩個(ge)地方,一個(ge)是(shi)氫燃料電(dian)池(chi),一個(ge)是(shi)儲(chu)氫罐。燃料電(dian)池(chi)只是(shi)氫氣和氧氣發生(sheng)電(dian)化學反(fan)應的場所,本(ben)身并不會(hui)(hui)儲(chu)存能量和氫氣,所以汽(qi)車會(hui)(hui)不會(hui)(hui)爆炸,主(zhu)要就是(shi)看儲(chu)氫罐會(hui)(hui)不會(hui)(hui)爆炸了。
氫(qing)燃料(liao)(liao)電池汽車所(suo)(suo)用的(de)高(gao)壓氫(qing)氣(qi)瓶(ping)(ping)為IV型儲罐,采用纖(xian)維(wei)纏繞復合(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)來保障罐體(ti)的(de)強度(du)和(he)剛(gang)度(du)。單位重(zhong)量的(de)碳纖(xian)維(wei)復合(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)強度(du)是(shi)鋼材(cai)(cai)的(de)6倍(bei),其剛(gang)度(du)是(shi)鋼材(cai)(cai)的(de)4倍(bei)。因此(ci),碳纖(xian)維(wei)復合(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)比鋼材(cai)(cai)更輕、更可靠。在1.8米的(de)落差測試實驗中(zhong),高(gao)壓氫(qing)氣(qi)瓶(ping)(ping)并沒有(you)受到損壞(huai)。同時(shi)在槍(qiang)擊(ji)和(he)碰(peng)撞試驗后,高(gao)壓氫(qing)氣(qi)瓶(ping)(ping)僅(jin)僅(jin)是(shi)噴射出了所(suo)(suo)有(you)的(de)氫(qing)氣(qi),而氫(qing)氣(qi)則快速地擴散到了空氣(qi)中(zhong),也并未(wei)發生(sheng)爆炸(zha)。
不僅如此,儲氫罐(guan)上還設(she)有氫傳(chuan)(chuan)感(gan)器和泄(xie)壓閥,氫傳(chuan)(chuan)感(gan)器能夠檢測周(zhou)圍(wei)(wei)氫氣的含量,當氫氣發生(sheng)泄(xie)漏時(shi),傳(chuan)(chuan)感(gan)器讀數偏高,這時(shi)候如果(guo)是微量泄(xie)漏的話會(hui)警報,如果(guo)是大量泄(xie)漏的話,會(hui)強制關(guan)閉(bi)(bi)儲氫罐(guan)閥門(men),使(shi)氫氣密封在儲氫罐(guan)內,車身周(zhou)圍(wei)(wei)的碰撞傳(chuan)(chuan)感(gan)器在檢測到碰撞時(shi),同樣也會(hui)關(guan)閉(bi)(bi)儲氫罐(guan)閥門(men)。
儲氣(qi)(qi)罐上還安裝有一個(ge)泄壓閥(fa),如果車(che)輛發生燃(ran)燒,這個(ge)泄壓閥(fa)會(hui)(hui)因為高溫融化而打開,將氫氣(qi)(qi)從(cong)車(che)輛的(de)(de)右(you)后(hou)方釋放出來(lai)。有朋友(you)可能會(hui)(hui)問,這時(shi)候(hou)從(cong)車(che)輛后(hou)方釋放氫氣(qi)(qi)的(de)(de)過程中(zhong),如果排氣(qi)(qi)的(de)(de)區域有明火,難(nan)道不會(hui)(hui)因為氫氣(qi)(qi)被點燃(ran)而發生爆炸(zha)嗎?關于這點我們還是要(yao)回到(dao)上面(mian)說過的(de)(de),氫氣(qi)(qi)要(yao)想(xiang)(xiang)爆炸(zha),需要(yao)在(zai)(zai)空氣(qi)(qi)中(zhong)占據4.0%-75.6%范圍的(de)(de)體積濃度(du)(du)。但是想(xiang)(xiang)要(yao)在(zai)(zai)露天的(de)(de)大街上達到(dao)這樣的(de)(de)濃度(du)(du),還是比較(jiao)困難(nan)的(de)(de)。
因為(wei)氫(qing)氣(qi)非常輕,很容易(yi)往(wang)上跑(pao),而且擴(kuo)散系數是汽油的(de)(de)11倍,比(bi)重大約是空氣(qi)的(de)(de)1/14,極易(yi)擴(kuo)散,揮發(fa)速度非常快。所以說(shuo)即使這時候氫(qing)氣(qi)被點燃了,它(ta)(ta)也不(bu)會爆炸,你只要(yao)給它(ta)(ta)一個上升的(de)(de)通道,它(ta)(ta)就會一直非常快的(de)(de)往(wang)空中跑(pao),燒著的(de)(de)話火焰也是往(wang)天上噴,對地面(mian)其實也沒有什(shen)么太大的(de)(de)影響(xiang)。
有(you)專業人士對泄露(lu)的(de)氫燃料電池汽(qi)車(che)(che)和傳統燃油(you)汽(qi)車(che)(che)進行了人為(wei)點火實驗(yan),發(fa)現由(you)于具有(you)非常快的(de)向上擴散(san)速(su)度(du),氫氣(qi)火焰呈火炬狀且隨著氫氣(qi)量的(de)減少越來越小。相比之下(xia),由(you)于汽(qi)油(you)比空氣(qi)重(zhong),在發(fa)生燃燒(shao)(shao)后會在車(che)(che)底形成(cheng)了一個(ge)大火球直至將汽(qi)車(che)(che)燒(shao)(shao)光。所(suo)以(yi)即便是車(che)(che)輛(liang)出(chu)現燃燒(shao)(shao)的(de)情況,氫燃料電池汽(qi)車(che)(che)在空曠的(de)路上發(fa)生爆炸的(de)可能性(xing)也非常低。
但對于空氣流通不暢的地方,比如說半封閉的地下停車場、密閉的車庫,這時候發生爆炸的風險就會非常大了,所以為了大家的安全,不建議讓氫燃料電池車進車庫的,純電動車也一樣,在(zai)密閉(bi)空間都比較(jiao)危險。