在新能源政策東風引導下,從混合動力到純電動車,汽車成為不再依賴汽油的新型交通工具。就在純電動車隨著市場保有量的一路攀升而出現各種問題的同時,又一種汽車燃料能源進入了人們的視野——氫能源。
有說法稱,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佛一個潛在的“炸彈”,可見氫燃料電池汽車不安全。這種說法是否正確呢?
氫能作為一種燃料被運用其實已經不是一件新鮮事了。早在19 世紀,人們就開始對氫能應用裝置進行探索,以氫燃料電池和氫內燃機為代表的應用裝置原型機也得以開發,而且在航天航空領域,氫能已經得到了廣泛的應用。液氫作為火箭發動機的首選燃料,在包括阿波羅登月任務、旅行者號土星任務在內的許多太空任務中被用于運載火箭的高級階段推進劑。
之所以選擇氫能,最為重要的原因在于其燃燒熱值非常高,相當于同等質量汽油的3 倍。且氫能來源廣泛,燃燒產物是水,清潔無污染,能滿足人類社會可持續發展的需要。
隨著技術的發展,氫燃料電池汽車走進人們的視野。與純電動車相比,在較高的續航里程前提下,氫燃料電池汽車的燃料電池系統成本遠低于純電動車的電池系統成本。同時,氫燃料電池屬于能源轉化裝置,能實現低溫冷啟動,并在啟動后,可穩定地輸出熱量,幾乎不受環境溫度的影響。此外,由于氫燃料電池的續航里程受儲氫量的控制,氫燃料電池汽車還具有可以媲美甚至超越傳統燃油汽車的續航里程以及非常短的燃料加注時間的優點。
事實上,氫燃料電池汽車具有非常高的安全性,在出廠前每輛車都需要經過非常嚴格的檢測。車中高壓氫氣瓶的安全性和可靠性需要經過全面的設計和測試,達到與標準CNG(壓縮天然氣)發動機相當的安全性水平。
氫氣是比空氣輕的氣體,具有較大的浮力(快速上升)和較強的擴散性(橫向移動),所以就算萬一發生泄漏,氫氣也會立即擴散到空氣中。因此,在空曠的道路上,即便是在汽車起火的情況下,泄漏的氫氣發生燃燒的可能性也非常低。
此外,氫燃料電池汽車所用的高壓氫氣瓶為IV 型儲罐,采用碳纖維纏繞復合材料來保障罐體的強度和剛度。單位重量的碳纖維復合材料的強度是鋼材的6 倍,剛度是鋼材的4 倍。因此,碳纖維復合材料比鋼材更輕、更可靠。
不僅如此,氫燃料電池汽車上還安裝了多個傳感器,用于高壓氫氣瓶、供氫系統和燃料電池堆上任何氫泄漏的實時監測。如果檢測到氫泄漏,無論是在標準操作過程中,還是在外部沖擊下,供氫系統一旦被破壞,司機的儀表盤上就會顯示警告提示。
氫燃料電池汽車中還有一個安全系統,在這時也會被觸發,從而關閉高壓氫氣瓶的閥門,防止氫氣從罐中噴出。如果發生火災導致氫氣瓶周圍的溫度升得過高,安全系統還設置了最后一重保護,強制將氫氣從燃料箱排到大氣中,從而避免全車被焚燒的悲劇。

圖/東方IC