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)氣瓶仿佛一個潛在(zai)的“炸彈”,氫(qing)燃料電(dian)池汽車的安全是(shi)否(fou)能夠得到(dao)保障呢?
事實上(shang),氫(qing)(qing)燃料電(dian)池汽(qi)車有很高的(de)安(an)(an)全(quan)(quan)性和可靠性。在出廠(chang)前每一輛氫(qing)(qing)燃料電(dian)池汽(qi)車都需(xu)要經過非常嚴格(ge)的(de)檢測流程,車中高壓氫(qing)(qing)氣(qi)瓶的(de)安(an)(an)全(quan)(quan)性和可靠性需(xu)要經過全(quan)(quan)面的(de)設計和測試,達到與標(biao)準CNG發動(dong)機(ji)相(xiang)當的(de)安(an)(an)全(quan)(quan)性水(shui)平(ping)。
自2015年燃料電(dian)池汽車上市以來,截至目前并沒發生過(guo)因(yin)(yin)氫氣(qi)(qi)泄(xie)(xie)漏而引發的(de)事故(gu)。氫氣(qi)(qi)是比空(kong)(kong)氣(qi)(qi)輕(qing)14倍的(de)氣(qi)(qi)體,具有(you)較大的(de)浮力(快速上升)和較強的(de)擴(kuo)散性(橫向(xiang)移動),所以就(jiu)算萬一發生泄(xie)(xie)漏,氫氣(qi)(qi)也會立即(ji)擴(kuo)散到空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中。因(yin)(yin)此,在空(kong)(kong)曠的(de)道路(lu)上,即(ji)便是在汽車起火的(de)情況下,泄(xie)(xie)漏的(de)氫氣(qi)(qi)發生燃燒的(de)可能(neng)性非常低。
二、氫能源汽車爆炸的風險大嗎
只要不是密閉(bi)空間,氫燃料電池車(che)在露天發生(sheng)交通事故碰撞的(de)情況下,相(xiang)比燃油車(che)和純電動(dong)車(che)發生(sheng)爆炸(zha)的(de)可能性更低,安全系數也(ye)相(xiang)對更高(gao)。
氫氣(qi)(qi)雖然是(shi)(shi)易燃(ran)易爆氣(qi)(qi)體(ti)(ti),但氫氣(qi)(qi)如果要發生爆炸是(shi)(shi)需要滿足幾個基(ji)本條件(jian)的。首先氫氣(qi)(qi)的爆炸極限為(wei)4.0%-75.6%,也就是(shi)(shi)說當(dang)氫氣(qi)(qi)與(yu)空氣(qi)(qi)混(hun)合,在(zai)空氣(qi)(qi)中(zhong)占據了4.0%-75.6%范圍內的體(ti)(ti)積(ji)濃度(du)(du)時(shi)(shi),這時(shi)(shi)候遇到(dao)火源(yuan)才會爆炸,而(er)當(dang)氫氣(qi)(qi)濃度(du)(du)小于4.0%或大于75.6%時(shi)(shi),即使遇到(dao)火源(yuan),氫氣(qi)(qi)也是(shi)(shi)不(bu)(bu)會爆炸。氫氣(qi)(qi)的自燃(ran)點是(shi)(shi)527℃,不(bu)(bu)易自燃(ran)。所以我們平時(shi)(shi)把氫燃(ran)料電池車開在(zai)露(lu)天的大街上,是(shi)(shi)基(ji)本不(bu)(bu)可能達到(dao)4.0%-75.6%范圍的體(ti)(ti)積(ji)濃度(du)(du)的。
假(jia)如我們這(zhe)時候(hou)發生交通事故碰撞(zhuang)了,車上最危險的兩個(ge)地方,一個(ge)是氫燃(ran)料電池(chi),一個(ge)是儲(chu)氫罐(guan)。燃(ran)料電池(chi)只是氫氣(qi)和氧氣(qi)發生電化學反應的場所,本身并不會儲(chu)存(cun)能量(liang)和氫氣(qi),所以汽車會不會爆(bao)炸,主要就是看儲(chu)氫罐(guan)會不會爆(bao)炸了。
氫(qing)燃料(liao)電池汽車所用(yong)的(de)(de)高(gao)壓(ya)氫(qing)氣瓶為IV型儲罐(guan)(guan),采用(yong)纖(xian)維纏繞復合材料(liao)來保障罐(guan)(guan)體的(de)(de)強(qiang)度和剛度。單(dan)位重量的(de)(de)碳(tan)纖(xian)維復合材料(liao)的(de)(de)強(qiang)度是(shi)鋼材的(de)(de)6倍,其剛度是(shi)鋼材的(de)(de)4倍。因此(ci),碳(tan)纖(xian)維復合材料(liao)比(bi)鋼材更輕、更可靠。在(zai)1.8米的(de)(de)落(luo)差測(ce)試(shi)實驗(yan)中,高(gao)壓(ya)氫(qing)氣瓶并沒有(you)受(shou)到(dao)損壞。同時在(zai)槍擊和碰(peng)撞試(shi)驗(yan)后,高(gao)壓(ya)氫(qing)氣瓶僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是(shi)噴射出了所有(you)的(de)(de)氫(qing)氣,而氫(qing)氣則快速地(di)擴散到(dao)了空氣中,也(ye)并未發生(sheng)爆炸。
不(bu)僅如(ru)(ru)此,儲(chu)(chu)氫(qing)(qing)罐(guan)上(shang)還設有氫(qing)(qing)傳感(gan)器和泄壓(ya)閥,氫(qing)(qing)傳感(gan)器能夠檢(jian)(jian)測(ce)周圍氫(qing)(qing)氣的含量,當(dang)氫(qing)(qing)氣發生泄漏(lou)(lou)時,傳感(gan)器讀數偏高,這時候如(ru)(ru)果是微(wei)量泄漏(lou)(lou)的話會警報,如(ru)(ru)果是大量泄漏(lou)(lou)的話,會強(qiang)制關閉儲(chu)(chu)氫(qing)(qing)罐(guan)閥門,使氫(qing)(qing)氣密(mi)封在儲(chu)(chu)氫(qing)(qing)罐(guan)內,車(che)身周圍的碰(peng)撞傳感(gan)器在檢(jian)(jian)測(ce)到碰(peng)撞時,同樣也(ye)會關閉儲(chu)(chu)氫(qing)(qing)罐(guan)閥門。
儲氣(qi)罐上還安(an)裝有(you)一個(ge)泄(xie)壓閥,如果車(che)輛(liang)發(fa)生燃燒,這(zhe)個(ge)泄(xie)壓閥會因為高溫融化而打開,將(jiang)氫(qing)氣(qi)從(cong)車(che)輛(liang)的右后(hou)方(fang)(fang)釋放(fang)出來。有(you)朋友可能會問(wen),這(zhe)時候從(cong)車(che)輛(liang)后(hou)方(fang)(fang)釋放(fang)氫(qing)氣(qi)的過程中,如果排氣(qi)的區域有(you)明(ming)火(huo),難道不會因為氫(qing)氣(qi)被點燃而發(fa)生爆炸嗎(ma)?關于這(zhe)點我們還是要回到上面說過的,氫(qing)氣(qi)要想爆炸,需要在空氣(qi)中占據(ju)4.0%-75.6%范圍的體積(ji)濃(nong)度。但是想要在露(lu)天(tian)的大街上達(da)到這(zhe)樣的濃(nong)度,還是比較(jiao)困難的。
因(yin)為氫(qing)氣非常(chang)輕,很容易往(wang)上(shang)(shang)跑,而(er)且(qie)擴散系數(shu)是(shi)汽油的(de)(de)11倍,比重大約(yue)是(shi)空(kong)氣的(de)(de)1/14,極易擴散,揮發速(su)度(du)非常(chang)快。所以說即使這時(shi)候(hou)氫(qing)氣被點(dian)燃了(le),它(ta)也(ye)(ye)不會(hui)(hui)爆炸,你只(zhi)要(yao)給它(ta)一個上(shang)(shang)升的(de)(de)通道,它(ta)就會(hui)(hui)一直(zhi)非常(chang)快的(de)(de)往(wang)空(kong)中(zhong)跑,燒著的(de)(de)話(hua)火(huo)焰也(ye)(ye)是(shi)往(wang)天上(shang)(shang)噴,對地面其(qi)實也(ye)(ye)沒有什(shen)么太大的(de)(de)影響。
有專業人士(shi)對泄露的(de)氫(qing)燃(ran)(ran)料(liao)電池汽車(che)(che)和傳(chuan)統燃(ran)(ran)油(you)汽車(che)(che)進行了人為點(dian)火(huo)(huo)實驗,發(fa)現(xian)由于具有非(fei)常快的(de)向上(shang)擴散速度(du),氫(qing)氣火(huo)(huo)焰呈(cheng)火(huo)(huo)炬狀(zhuang)且隨著氫(qing)氣量的(de)減少越來越小。相比(bi)之下,由于汽油(you)比(bi)空氣重,在(zai)發(fa)生燃(ran)(ran)燒后會在(zai)車(che)(che)底形成(cheng)了一個(ge)大火(huo)(huo)球直至將汽車(che)(che)燒光。所以即便(bian)是(shi)車(che)(che)輛出(chu)現(xian)燃(ran)(ran)燒的(de)情(qing)況,氫(qing)燃(ran)(ran)料(liao)電池汽車(che)(che)在(zai)空曠的(de)路上(shang)發(fa)生爆炸的(de)可能性(xing)也(ye)非(fei)常低(di)。
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(che)庫(ku)的,純電動車(che)也一樣,在密閉空間(jian)都比較危(wei)險(xian)。