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氫氣瓶仿(fang)佛一個(ge)潛(qian)在的“炸(zha)彈”,氫燃(ran)料電池(chi)汽車(che)的安全是否能夠得到保障(zhang)呢(ni)?
事實(shi)上(shang),氫(qing)燃料電池汽車(che)(che)有很(hen)高(gao)的安(an)全性(xing)和可(ke)靠性(xing)。在出廠前每一輛氫(qing)燃料電池汽車(che)(che)都需要(yao)經過非常嚴格的檢測流程,車(che)(che)中高(gao)壓氫(qing)氣瓶的安(an)全性(xing)和可(ke)靠性(xing)需要(yao)經過全面的設計和測試(shi),達到與標準(zhun)CNG發動機相當(dang)的安(an)全性(xing)水平。
自2015年燃料電(dian)池汽車上市以(yi)來,截至目(mu)前(qian)并沒發生(sheng)過(guo)因氫氣(qi)泄(xie)漏(lou)而引發的(de)事(shi)故(gu)。氫氣(qi)是(shi)比空(kong)氣(qi)輕14倍的(de)氣(qi)體,具有較(jiao)大的(de)浮(fu)力(快(kuai)速上升)和較(jiao)強的(de)擴(kuo)(kuo)散性(xing)(橫向(xiang)移(yi)動),所以(yi)就算萬一發生(sheng)泄(xie)漏(lou),氫氣(qi)也會立(li)即(ji)擴(kuo)(kuo)散到空(kong)氣(qi)中。因此,在空(kong)曠的(de)道路上,即(ji)便是(shi)在汽車起火的(de)情況下,泄(xie)漏(lou)的(de)氫氣(qi)發生(sheng)燃燒的(de)可能性(xing)非常(chang)低(di)。
二、氫能源汽車爆炸的風險大嗎
只要不是密閉空間,氫燃(ran)料電池車在露天(tian)發生(sheng)交通事故碰撞的情況下(xia),相比燃(ran)油(you)車和純電動車發生(sheng)爆炸的可能性更低,安全系(xi)數(shu)也相對更高。
氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)雖然是(shi)(shi)易燃(ran)易爆氣(qi)(qi)(qi)(qi)體,但氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)如果要發生爆炸是(shi)(shi)需(xu)要滿足幾個基本條件的(de)(de)。首先氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)爆炸極限為(wei)4.0%-75.6%,也(ye)就是(shi)(shi)說(shuo)當(dang)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)與(yu)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)混合,在空氣(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)占據了4.0%-75.6%范圍內的(de)(de)體積(ji)濃(nong)度時(shi),這(zhe)時(shi)候遇到火(huo)源才會(hui)爆炸,而當(dang)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)濃(nong)度小(xiao)于4.0%或大于75.6%時(shi),即使(shi)遇到火(huo)源,氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)也(ye)是(shi)(shi)不(bu)會(hui)爆炸。氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)自燃(ran)點是(shi)(shi)527℃,不(bu)易自燃(ran)。所以我(wo)們(men)平時(shi)把氫(qing)(qing)燃(ran)料電池車(che)開(kai)在露天的(de)(de)大街(jie)上(shang),是(shi)(shi)基本不(bu)可能(neng)達(da)到4.0%-75.6%范圍的(de)(de)體積(ji)濃(nong)度的(de)(de)。
假如我們這時候發(fa)生(sheng)交通事故碰撞了(le),車上(shang)最危險(xian)的(de)兩(liang)個地方,一個是氫(qing)(qing)燃料電池,一個是儲(chu)氫(qing)(qing)罐。燃料電池只是氫(qing)(qing)氣(qi)和氧氣(qi)發(fa)生(sheng)電化學反應的(de)場所(suo),本身(shen)并不(bu)(bu)會儲(chu)存(cun)能量和氫(qing)(qing)氣(qi),所(suo)以(yi)汽車會不(bu)(bu)會爆炸,主要(yao)就(jiu)是看(kan)儲(chu)氫(qing)(qing)罐會不(bu)(bu)會爆炸了(le)。
氫燃料(liao)電池汽(qi)車所用的(de)高壓氫氣(qi)瓶(ping)為IV型儲罐(guan),采(cai)用纖(xian)(xian)維纏繞復合(he)(he)材(cai)料(liao)來保障罐(guan)體的(de)強度和剛(gang)度。單位(wei)重量的(de)碳(tan)纖(xian)(xian)維復合(he)(he)材(cai)料(liao)的(de)強度是鋼材(cai)的(de)6倍(bei),其剛(gang)度是鋼材(cai)的(de)4倍(bei)。因此(ci),碳(tan)纖(xian)(xian)維復合(he)(he)材(cai)料(liao)比鋼材(cai)更輕、更可(ke)靠。在1.8米的(de)落差(cha)測試實驗(yan)中,高壓氫氣(qi)瓶(ping)并(bing)沒有受到(dao)損壞。同(tong)時在槍(qiang)擊和碰撞試驗(yan)后(hou),高壓氫氣(qi)瓶(ping)僅僅是噴射出了(le)所有的(de)氫氣(qi),而(er)氫氣(qi)則快速地擴散到(dao)了(le)空(kong)氣(qi)中,也(ye)并(bing)未發生爆(bao)炸(zha)。
不僅如此,儲氫(qing)(qing)(qing)罐上還設有氫(qing)(qing)(qing)傳(chuan)感(gan)器和泄壓閥,氫(qing)(qing)(qing)傳(chuan)感(gan)器能夠檢(jian)測周圍(wei)氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)的含量,當氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)發生泄漏(lou)時,傳(chuan)感(gan)器讀數偏高,這時候如果(guo)是微(wei)量泄漏(lou)的話(hua)會警報,如果(guo)是大量泄漏(lou)的話(hua),會強制關閉儲氫(qing)(qing)(qing)罐閥門(men),使氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)密封在(zai)儲氫(qing)(qing)(qing)罐內,車身周圍(wei)的碰撞傳(chuan)感(gan)器在(zai)檢(jian)測到碰撞時,同樣也會關閉儲氫(qing)(qing)(qing)罐閥門(men)。
儲(chu)氣罐上(shang)(shang)還安裝有一個泄壓(ya)閥,如果(guo)車輛(liang)(liang)發(fa)生(sheng)燃燒,這(zhe)個泄壓(ya)閥會因為高溫融化而打開,將氫(qing)(qing)氣從車輛(liang)(liang)的(de)右后(hou)方釋放出(chu)來。有朋友(you)可能(neng)會問,這(zhe)時候從車輛(liang)(liang)后(hou)方釋放氫(qing)(qing)氣的(de)過程中,如果(guo)排(pai)氣的(de)區域有明(ming)火,難道(dao)不會因為氫(qing)(qing)氣被點燃而發(fa)生(sheng)爆炸嗎?關于這(zhe)點我們還是(shi)要回到上(shang)(shang)面說(shuo)過的(de),氫(qing)(qing)氣要想(xiang)爆炸,需要在空(kong)氣中占(zhan)據4.0%-75.6%范圍的(de)體(ti)積濃(nong)度。但是(shi)想(xiang)要在露(lu)天的(de)大街上(shang)(shang)達到這(zhe)樣的(de)濃(nong)度,還是(shi)比較困難的(de)。
因為氫氣(qi)非(fei)常輕(qing),很容易(yi)往上(shang)跑,而且(qie)擴(kuo)(kuo)散(san)系數是汽油(you)的11倍,比重(zhong)大約是空氣(qi)的1/14,極易(yi)擴(kuo)(kuo)散(san),揮發速度非(fei)常快。所以(yi)說即使這(zhe)時候氫氣(qi)被(bei)點燃了,它(ta)也不會(hui)爆炸,你只(zhi)要給它(ta)一個上(shang)升的通道(dao),它(ta)就會(hui)一直非(fei)常快的往空中跑,燒著的話火焰(yan)也是往天上(shang)噴,對地面(mian)其實也沒(mei)有什(shen)么(me)太大的影(ying)響。
有專業人(ren)士對泄露的(de)(de)氫燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)和(he)傳統燃(ran)(ran)油汽(qi)車(che)進行了人(ren)為點火(huo)實驗,發(fa)現由于具有非(fei)常快的(de)(de)向上(shang)擴散(san)速度,氫氣火(huo)焰呈火(huo)炬狀且隨著氫氣量的(de)(de)減(jian)少越來越小。相(xiang)比之下,由于汽(qi)油比空氣重(zhong),在發(fa)生燃(ran)(ran)燒后會在車(che)底形成了一個大火(huo)球直(zhi)至將(jiang)汽(qi)車(che)燒光(guang)。所(suo)以即便(bian)是車(che)輛出現燃(ran)(ran)燒的(de)(de)情(qing)況,氫燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)在空曠的(de)(de)路上(shang)發(fa)生爆炸的(de)(de)可能性也非(fei)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(jin)車(che)庫的(de),純(chun)電動車(che)也一樣(yang),在(zai)密閉(bi)空間都比較危險。