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(shang)的(de)(de)高壓(ya)氫(qing)氣(qi)瓶仿佛一個潛在的(de)(de)“炸彈”,氫(qing)燃料電池汽車的(de)(de)安全是否能夠得到保障呢?
事(shi)實上,氫燃(ran)料(liao)電池(chi)汽車(che)有很高的(de)安全(quan)(quan)性(xing)和(he)可靠(kao)(kao)性(xing)。在出廠前每一輛氫燃(ran)料(liao)電池(chi)汽車(che)都需要(yao)(yao)經過非常嚴格的(de)檢測流程(cheng),車(che)中高壓(ya)氫氣瓶的(de)安全(quan)(quan)性(xing)和(he)可靠(kao)(kao)性(xing)需要(yao)(yao)經過全(quan)(quan)面的(de)設計和(he)測試,達(da)到與(yu)標(biao)準CNG發動機相當的(de)安全(quan)(quan)性(xing)水平。
自2015年燃料(liao)電池汽車上(shang)市以來,截至(zhi)目(mu)前并沒發(fa)生過因(yin)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)泄(xie)(xie)漏而引發(fa)的事故。氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)是比空(kong)(kong)氣(qi)(qi)輕14倍的氣(qi)(qi)體,具有較大(da)的浮力(li)(快速(su)上(shang)升)和較強(qiang)的擴散(san)性(橫向(xiang)移(yi)動),所以就算(suan)萬一(yi)發(fa)生泄(xie)(xie)漏,氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)也(ye)會立即(ji)擴散(san)到空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中。因(yin)此(ci),在空(kong)(kong)曠的道路上(shang),即(ji)便是在汽車起火的情況下,泄(xie)(xie)漏的氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)發(fa)生燃燒的可能性非常低。
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(dian)池車在露天發(fa)生(sheng)交(jiao)通事故碰撞的(de)情況下,相(xiang)比燃(ran)油車和純(chun)電(dian)動(dong)車發(fa)生(sheng)爆炸的(de)可(ke)能性更(geng)低,安全系數也相(xiang)對更(geng)高。
氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)雖(sui)然是(shi)(shi)(shi)(shi)易(yi)燃易(yi)爆(bao)氣(qi)體,但氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)如果要(yao)發(fa)生爆(bao)炸(zha)是(shi)(shi)(shi)(shi)需要(yao)滿(man)足(zu)幾個(ge)基本條件(jian)的(de)(de)。首先(xian)氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)的(de)(de)爆(bao)炸(zha)極限為4.0%-75.6%,也就是(shi)(shi)(shi)(shi)說當(dang)氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)與空(kong)氣(qi)混合(he),在空(kong)氣(qi)中占據了4.0%-75.6%范圍內(nei)的(de)(de)體積(ji)濃度時(shi),這時(shi)候(hou)遇(yu)(yu)到火源才會(hui)爆(bao)炸(zha),而當(dang)氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)濃度小于4.0%或(huo)大(da)于75.6%時(shi),即使(shi)遇(yu)(yu)到火源,氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)也是(shi)(shi)(shi)(shi)不(bu)會(hui)爆(bao)炸(zha)。氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)的(de)(de)自燃點是(shi)(shi)(shi)(shi)527℃,不(bu)易(yi)自燃。所(suo)以(yi)我們平(ping)時(shi)把(ba)氫(qing)(qing)(qing)燃料(liao)電池車(che)開在露天的(de)(de)大(da)街上,是(shi)(shi)(shi)(shi)基本不(bu)可能達到4.0%-75.6%范圍的(de)(de)體積(ji)濃度的(de)(de)。
假如我們這時候發生交(jiao)通事故(gu)碰撞了(le),車上最(zui)危險的(de)兩個地方(fang),一個是氫(qing)燃料(liao)(liao)電池,一個是儲氫(qing)罐。燃料(liao)(liao)電池只是氫(qing)氣和氧氣發生電化學反應的(de)場所,本身并不(bu)會儲存能量和氫(qing)氣,所以汽車會不(bu)會爆炸,主要就是看儲氫(qing)罐會不(bu)會爆炸了(le)。
氫(qing)燃(ran)料(liao)電池汽車所用的(de)(de)高壓氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)瓶為(wei)IV型(xing)儲罐(guan),采(cai)用纖(xian)維纏繞復合(he)材(cai)料(liao)來(lai)保障罐(guan)體的(de)(de)強(qiang)度(du)和剛(gang)度(du)。單位重(zhong)量的(de)(de)碳纖(xian)維復合(he)材(cai)料(liao)的(de)(de)強(qiang)度(du)是鋼材(cai)的(de)(de)6倍(bei),其(qi)剛(gang)度(du)是鋼材(cai)的(de)(de)4倍(bei)。因此,碳纖(xian)維復合(he)材(cai)料(liao)比鋼材(cai)更(geng)輕、更(geng)可靠。在1.8米的(de)(de)落差測試實(shi)驗中(zhong),高壓氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)瓶并沒有(you)受(shou)到損壞(huai)。同時在槍擊(ji)和碰(peng)撞(zhuang)試驗后,高壓氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)瓶僅僅是噴射出了(le)所有(you)的(de)(de)氫(qing)氣(qi)(qi)(qi),而(er)氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)則快速地(di)擴散(san)到了(le)空氣(qi)(qi)(qi)中(zhong),也(ye)并未發(fa)生爆炸(zha)。
不(bu)僅(jin)如(ru)此(ci),儲(chu)(chu)氫(qing)(qing)罐上還設(she)有氫(qing)(qing)傳(chuan)感(gan)(gan)器和泄(xie)(xie)壓閥,氫(qing)(qing)傳(chuan)感(gan)(gan)器能夠檢測周圍氫(qing)(qing)氣(qi)的(de)含量(liang),當氫(qing)(qing)氣(qi)發(fa)生泄(xie)(xie)漏時(shi),傳(chuan)感(gan)(gan)器讀數偏高,這時(shi)候如(ru)果(guo)是微量(liang)泄(xie)(xie)漏的(de)話(hua)會警報,如(ru)果(guo)是大(da)量(liang)泄(xie)(xie)漏的(de)話(hua),會強制關閉儲(chu)(chu)氫(qing)(qing)罐閥門(men),使(shi)氫(qing)(qing)氣(qi)密封(feng)在(zai)儲(chu)(chu)氫(qing)(qing)罐內,車身周圍的(de)碰撞(zhuang)傳(chuan)感(gan)(gan)器在(zai)檢測到碰撞(zhuang)時(shi),同(tong)樣也會關閉儲(chu)(chu)氫(qing)(qing)罐閥門(men)。
儲氣(qi)(qi)罐(guan)上還(huan)安裝(zhuang)有(you)一個泄壓閥(fa)(fa),如(ru)(ru)果車(che)輛發生燃燒,這(zhe)(zhe)個泄壓閥(fa)(fa)會(hui)因為(wei)高溫融(rong)化而(er)打開(kai),將氫氣(qi)(qi)從車(che)輛的(de)(de)(de)右后方釋放(fang)出來。有(you)朋友(you)可能(neng)會(hui)問,這(zhe)(zhe)時候(hou)從車(che)輛后方釋放(fang)氫氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)過程(cheng)中,如(ru)(ru)果排(pai)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)區域(yu)有(you)明火,難(nan)道不會(hui)因為(wei)氫氣(qi)(qi)被點(dian)燃而(er)發生爆(bao)炸(zha)嗎?關于這(zhe)(zhe)點(dian)我們(men)還(huan)是要(yao)回(hui)到上面說過的(de)(de)(de),氫氣(qi)(qi)要(yao)想爆(bao)炸(zha),需要(yao)在(zai)空氣(qi)(qi)中占據(ju)4.0%-75.6%范圍的(de)(de)(de)體積濃(nong)度。但是想要(yao)在(zai)露天(tian)的(de)(de)(de)大街上達(da)到這(zhe)(zhe)樣的(de)(de)(de)濃(nong)度,還(huan)是比較困難(nan)的(de)(de)(de)。
因(yin)為氫氣非(fei)常(chang)輕,很容易往(wang)上(shang)跑(pao),而且擴(kuo)散(san)系數是汽油的(de)(de)(de)11倍,比重(zhong)大約是空氣的(de)(de)(de)1/14,極易擴(kuo)散(san),揮發速度非(fei)常(chang)快。所以說即使這時(shi)候氫氣被點燃了,它(ta)也(ye)不會爆炸(zha),你只要給它(ta)一個上(shang)升的(de)(de)(de)通道,它(ta)就(jiu)會一直非(fei)常(chang)快的(de)(de)(de)往(wang)空中(zhong)跑(pao),燒著的(de)(de)(de)話火焰也(ye)是往(wang)天上(shang)噴,對地面其(qi)實也(ye)沒有什么太大的(de)(de)(de)影響。
有專業人士(shi)對泄露的氫(qing)燃(ran)(ran)料電池汽(qi)(qi)車(che)和傳(chuan)統(tong)燃(ran)(ran)油汽(qi)(qi)車(che)進行了(le)人為點火實驗,發現由(you)(you)于(yu)具有非(fei)常快的向上(shang)擴散速度,氫(qing)氣(qi)火焰(yan)呈火炬狀且隨(sui)著氫(qing)氣(qi)量的減少越來越小。相比之下,由(you)(you)于(yu)汽(qi)(qi)油比空氣(qi)重,在發生(sheng)燃(ran)(ran)燒后會在車(che)底形成(cheng)了(le)一個大(da)火球直至將(jiang)汽(qi)(qi)車(che)燒光。所以即便是車(che)輛出(chu)現燃(ran)(ran)燒的情況,氫(qing)燃(ran)(ran)料電池汽(qi)(qi)車(che)在空曠的路上(shang)發生(sheng)爆炸(zha)的可能(neng)性也非(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(dian)動車(che)也一(yi)樣(yang),在密閉空間都比較危險。