鉅大LARGE | 點擊量：1198次 | 2019年05月28日
氫氣在車上如何儲存
南陽一則“水氫發動機”的新聞讓我知道朋友圈的化學水平，在我看來大家都被書記的點贊和記者的報道帶偏了，都跑去關心“水實時制取氫氣”了，卻忽視了氫燃料電池最關鍵的一點，那就是制取出來的氫氣如何進行車載儲存供給電堆發電。
幸虧初中學化學老師教得好，我可還能迅速條件反射般背出元素周期表到56號元素的！大家知道是哪個元素的可在評論區留言哈（不能問度娘哦）。
由于常溫、常壓下氫氣的體積能量密度非常低，要儲存4kg的氣態氫氣卻需要45立方米的容積。
因此儲存氫氣是制約氫燃料電池車發展的凸出障礙。
南陽報道的“水氫發動機”，原理其實就是通過催化劑制取水中的的氫氣。制取出來的氫氣能給電堆產生足夠多的電來通過電機驅動車輛前行嗎？
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
即便是能夠驅動，但是這個反應系統的氫是如何儲存的我倒覺得很好奇。
而根據我愛學習掌握的知識來總結，目前主流的儲氫技術無非就分傳統的儲氫和新型材料儲氫兩種。
目前包括豐田、本田和現代汽車等已經推出了氫燃料電池車型的汽車廠商，皆采用傳統的高壓氣態儲氫方式。
寶馬則采用的是低溫液化儲氫，為了絕熱，寶馬7系氫能動力車型采用的儲氫罐有多層真空結構，因此可看到一個巨大的圓柱形鋼桶塞進了它的后備廂。
總之，儲氫關鍵環節都做不好，再怎么制取氫氣都只能是竹籃子打水，更別說有足夠的氫來發電驅動車輛前行了。
以豐田Mirai和本田Clarity為例，車載儲氫瓶采用的都是70MPa高壓，只不過各家因為輕量化的技術不一樣，儲氫瓶采用的材質不一樣。
國內乘用車領域最具代表性的就是上汽榮威了。
榮威950氫燃料電池車型采用的也是70MPa高壓儲氫系統，儲氫瓶和本田Clarity上的一樣，皆是碳纖維纏繞Ⅲ型，但在輕量化方面沒有豐田做得那么出色。
塑料內膽碳纖維纏繞Ⅳ型氣瓶相比鋁內膽碳纖維纏繞Ⅲ型氣瓶，重量更輕，而且批量化生產成本也更低，優勢不言而喻。
由于氫氣需要高壓泵入儲氫罐內，因此加氫氣、輸出氫氣的整套系統都處于高壓狀態下。
除了儲氫罐之外，車載儲氫系統還有瓶口閥、減壓閥、加氫口和供氫管路。
目前大部分氫燃料電池車型，輸氫管路采用的是耐腐蝕非常強的316不銹鋼材質。
但是，不銹鋼材質較重不利于輕量化，今后的發展方向是鋁合金和碳纖維管材。
預冷加氫工藝 加一次氫氣槍口一層霜
加氫看著簡單，實際上加氫口零部件非常復雜。需要滿足25MPa、35MPa和70MPa的家住壓力要求，流速還需達到100-120g/s。
現在加氫速度僅需3分鐘左右即可將車載儲氫罐加注滿，和加汽油以及天然氣一樣便利。
為了提升加氫速度和密封的可靠性，目前大部分加氫站皆采用預冷加氫工藝，使得最大充裝狀態可達到95%。因此當加完氫氣之后，我們可看到加注槍表面非常冷，甚至會有一層霜出現。
“氫”靠壓可不行
氫元素在我們生活周邊太多了，再加上氫氣和我們生活當中接觸少，有的人化學還沒學好，因此容易給某些投機分子帶偏甚至騙取融資。
在標準大氣壓下，氫氣的密度實在是低。要儲存氫氣光靠壓不行，還是要和諧，要想辦法“拉攏”它們提高密度才行。
研究這方面的科學家認為，未來固態儲氫和有機液體儲氫將會是提高儲氫密度的方向。
最后來看看國內生產儲氫瓶的現狀，國內儲氫方面的生產廠商并不多，主要集中在東北和北京地區。
目前，國內具備生產各種規格的35MPa鋁內膽碳纖維全纏繞Ⅲ型高壓氫氣瓶，70MPaⅢ型儲氫瓶還在陸續推出。
像本田Clarity和豐田Mirai那種70MPa Ⅳ型儲氫瓶還在預研和試制階段，國標也尚未建立。
但是，我國當前階段70MPa加氫站基礎建設還未普及，高壓壓縮機就、加氫機、加注冷卻系統、控制邏輯與通信協議等問題都還未解決，這些因素限制了國內70MPa Ⅳ型儲氫瓶的推廣和量產。
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