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(qing)氣瓶(ping)仿佛一個(ge)潛在的“炸彈”,氫(qing)燃料電池汽車的安全(quan)是否能夠得(de)到保障呢?
事實上,氫(qing)燃料(liao)電池汽車(che)(che)有很高的安(an)全性(xing)和(he)(he)可靠(kao)(kao)性(xing)。在出廠前(qian)每一(yi)輛(liang)氫(qing)燃料(liao)電池汽車(che)(che)都需要經過非常(chang)嚴(yan)格(ge)的檢測(ce)流程(cheng),車(che)(che)中高壓氫(qing)氣瓶的安(an)全性(xing)和(he)(he)可靠(kao)(kao)性(xing)需要經過全面的設計和(he)(he)測(ce)試,達到與標準CNG發動(dong)機相當的安(an)全性(xing)水(shui)平。
自2015年燃料電池汽車上市以來,截至目前(qian)并沒(mei)發生(sheng)過因(yin)氫(qing)氣(qi)泄漏(lou)而(er)引發的(de)事故。氫(qing)氣(qi)是(shi)比(bi)空氣(qi)輕14倍的(de)氣(qi)體(ti),具有(you)較大(da)的(de)浮力(li)(快速上升)和較強的(de)擴散(san)性(xing)(橫向移(yi)動),所以就算萬一發生(sheng)泄漏(lou),氫(qing)氣(qi)也會(hui)立即擴散(san)到空氣(qi)中。因(yin)此,在空曠的(de)道路上,即便(bian)是(shi)在汽車起火的(de)情況(kuang)下,泄漏(lou)的(de)氫(qing)氣(qi)發生(sheng)燃燒的(de)可能(neng)性(xing)非(fei)常(chang)低(di)。
二、氫能源汽車爆炸的風險大嗎
只(zhi)要不是密(mi)閉空(kong)間,氫燃料電池車在露天發生交通事(shi)故(gu)碰(peng)撞的(de)情況下,相比燃油車和純電動車發生爆(bao)炸的(de)可能性(xing)更(geng)低,安全系數(shu)也相對(dui)更(geng)高。
氫氣(qi)(qi)雖然是(shi)(shi)(shi)(shi)易(yi)燃易(yi)爆氣(qi)(qi)體,但氫氣(qi)(qi)如果要(yao)發生爆炸是(shi)(shi)(shi)(shi)需(xu)要(yao)滿足(zu)幾個基本(ben)條件的(de)。首(shou)先氫氣(qi)(qi)的(de)爆炸極限(xian)為4.0%-75.6%,也就是(shi)(shi)(shi)(shi)說當(dang)氫氣(qi)(qi)與空氣(qi)(qi)混合(he),在空氣(qi)(qi)中占(zhan)據了4.0%-75.6%范圍內的(de)體積(ji)濃度時,這時候(hou)遇到火源(yuan)才會(hui)爆炸,而(er)當(dang)氫氣(qi)(qi)濃度小于4.0%或(huo)大于75.6%時,即使(shi)遇到火源(yuan),氫氣(qi)(qi)也是(shi)(shi)(shi)(shi)不(bu)會(hui)爆炸。氫氣(qi)(qi)的(de)自燃點是(shi)(shi)(shi)(shi)527℃,不(bu)易(yi)自燃。所(suo)以我(wo)們(men)平時把氫燃料電池(chi)車開在露天(tian)的(de)大街(jie)上(shang),是(shi)(shi)(shi)(shi)基本(ben)不(bu)可能(neng)達到4.0%-75.6%范圍的(de)體積(ji)濃度的(de)。
假如我(wo)們這時(shi)候發生交通事故碰撞了(le),車上最危險的兩個地方,一個是(shi)氫(qing)燃料電(dian)池,一個是(shi)儲氫(qing)罐(guan)(guan)。燃料電(dian)池只是(shi)氫(qing)氣(qi)和氧氣(qi)發生電(dian)化(hua)學反應的場(chang)所,本身并不(bu)會(hui)儲存能量和氫(qing)氣(qi),所以汽車會(hui)不(bu)會(hui)爆炸(zha)(zha),主要就是(shi)看儲氫(qing)罐(guan)(guan)會(hui)不(bu)會(hui)爆炸(zha)(zha)了(le)。
氫燃(ran)料電(dian)池汽車所(suo)用(yong)的(de)高(gao)壓氫氣(qi)瓶為IV型儲罐(guan),采用(yong)纖維纏繞復合(he)材(cai)(cai)料來保(bao)障罐(guan)體的(de)強度(du)和(he)剛(gang)度(du)。單位重量的(de)碳纖維復合(he)材(cai)(cai)料的(de)強度(du)是(shi)鋼(gang)材(cai)(cai)的(de)6倍,其剛(gang)度(du)是(shi)鋼(gang)材(cai)(cai)的(de)4倍。因此,碳纖維復合(he)材(cai)(cai)料比鋼(gang)材(cai)(cai)更輕、更可靠。在1.8米的(de)落差測試實驗中,高(gao)壓氫氣(qi)瓶并沒有(you)受到損壞。同時在槍擊(ji)和(he)碰撞(zhuang)試驗后,高(gao)壓氫氣(qi)瓶僅僅是(shi)噴射出了所(suo)有(you)的(de)氫氣(qi),而氫氣(qi)則(ze)快速地(di)擴散到了空(kong)氣(qi)中,也并未發生爆炸。
不僅(jin)如此,儲(chu)(chu)氫(qing)罐上還設有氫(qing)傳(chuan)感(gan)器(qi)和泄(xie)壓閥,氫(qing)傳(chuan)感(gan)器(qi)能夠檢測周圍(wei)氫(qing)氣的(de)(de)含(han)量,當(dang)氫(qing)氣發(fa)生泄(xie)漏時,傳(chuan)感(gan)器(qi)讀數偏高,這(zhe)時候如果(guo)是微量泄(xie)漏的(de)(de)話(hua)(hua)會警報,如果(guo)是大量泄(xie)漏的(de)(de)話(hua)(hua),會強(qiang)制(zhi)關(guan)閉儲(chu)(chu)氫(qing)罐閥門(men),使(shi)氫(qing)氣密封在(zai)儲(chu)(chu)氫(qing)罐內,車身周圍(wei)的(de)(de)碰撞傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)檢測到碰撞時,同樣也會關(guan)閉儲(chu)(chu)氫(qing)罐閥門(men)。
儲氣(qi)(qi)(qi)罐(guan)上(shang)還(huan)安裝有一(yi)個泄(xie)壓(ya)閥,如果(guo)車(che)輛(liang)(liang)發生燃燒(shao),這(zhe)個泄(xie)壓(ya)閥會因為高溫(wen)融化而打開,將氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)從車(che)輛(liang)(liang)的(de)右(you)后方(fang)釋(shi)放出來(lai)。有朋友可能會問,這(zhe)時候從車(che)輛(liang)(liang)后方(fang)釋(shi)放氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)的(de)過程中,如果(guo)排氣(qi)(qi)(qi)的(de)區域有明火,難道(dao)不會因為氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)被點燃而發生爆(bao)炸(zha)嗎?關于這(zhe)點我(wo)們還(huan)是要(yao)回(hui)到上(shang)面說過的(de),氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)要(yao)想爆(bao)炸(zha),需要(yao)在(zai)空氣(qi)(qi)(qi)中占據4.0%-75.6%范圍的(de)體(ti)積濃(nong)度。但是想要(yao)在(zai)露天的(de)大街(jie)上(shang)達到這(zhe)樣的(de)濃(nong)度,還(huan)是比較困難的(de)。
因為氫氣非常(chang)(chang)輕,很容(rong)易(yi)(yi)往(wang)(wang)上(shang)(shang)跑(pao),而(er)且(qie)擴散系數(shu)是(shi)汽油的(de)(de)11倍,比重(zhong)大約是(shi)空(kong)氣的(de)(de)1/14,極易(yi)(yi)擴散,揮發速度非常(chang)(chang)快。所以(yi)說即使這時候氫氣被點燃了,它(ta)也(ye)不會爆炸(zha),你(ni)只要給它(ta)一個上(shang)(shang)升的(de)(de)通道(dao),它(ta)就(jiu)會一直非常(chang)(chang)快的(de)(de)往(wang)(wang)空(kong)中(zhong)跑(pao),燒著的(de)(de)話火焰(yan)也(ye)是(shi)往(wang)(wang)天上(shang)(shang)噴,對地面其(qi)實也(ye)沒有什么太大的(de)(de)影響(xiang)。
有專業人士對(dui)泄(xie)露的氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電池汽車(che)和傳統燃(ran)(ran)(ran)油汽車(che)進行(xing)了人為點火(huo)(huo)(huo)實(shi)驗,發(fa)現(xian)由于具(ju)有非常快的向上擴(kuo)散速度,氫(qing)(qing)氣火(huo)(huo)(huo)焰呈火(huo)(huo)(huo)炬狀且隨(sui)著氫(qing)(qing)氣量的減少越來越小。相比(bi)之下(xia),由于汽油比(bi)空氣重,在發(fa)生(sheng)燃(ran)(ran)(ran)燒后會(hui)在車(che)底形(xing)成了一個大火(huo)(huo)(huo)球直至將汽車(che)燒光。所以即便是車(che)輛出現(xian)燃(ran)(ran)(ran)燒的情況,氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電池汽車(che)在空曠的路上發(fa)生(sheng)爆(bao)炸的可能性也非常低。
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(yang),在密閉(bi)空(kong)間(jian)都(dou)比較危險。