車載70 MPa氫系統設計

袁 殿， 鄭 樂， 王珊珊， 鄭寶乾， 劉 維， 陳慶妍

(北京億華通科技股份有限公司， 北京 100192)

1 國內外現狀

儲氫方式主要有高壓氣態、深冷液態、金屬/有機液體氫化物及物理吸附等。考慮技術成熟度、標準法規及車載需求，現階段燃料電池汽車以高壓氣態儲氫為主，壓力為35 MPa和70 MPa。

國外燃料電池汽車大多采用70 MPa氫系統技術路線(以Ⅳ型瓶為主)，如豐田Mirai、本田Clarity、現代Nexo等。其中豐田第二代Mirai配備3個70 MPa儲氫罐，續駛里程可達850 km；本田Clarity有2個70 MPa儲氫罐，續駛里程750 km。

受法規、技術、市場需求、加氫站等因素影響，國內運營的燃料電池汽車基本采用35 MPa氫系統，70 MPa車載氫系統僅在小部分樣車上調試應用，暫未推廣開。其中上汽大通Maxus euniq7、廣汽埃安LX Fuel cell、東風e-H樣車都采用70 MPa儲氫罐，續駛里程都在600 km以上，并在第三方機構完成氫系統單獨碰撞檢測。計劃2022“北京冬奧”期間，有部分燃料電池車配置70 MPa氫系統，以用于長途載客。目前，國內70 MPa氫系統相關標準陸續發布，標準體系正逐漸完善。

與國外普遍采用Ⅳ型70 MPa儲氫瓶(塑料內膽)不同的是，國內仍普遍采用Ⅲ型70 MPa儲氫瓶(鋁合金等金屬材料內膽)，主要是受限于關鍵技術(如塑料內膽纖維纏繞、塑料內膽與金屬瓶口密封性等)、標準法規與檢測手段、材料性能(如塑料內膽與氫氣相容性、耐加工、耐高溫、光照耐老化、抗滲透性)等因素。浙江大學研制的70 MPaⅢ型儲氫瓶，解決了高抗疲勞性能的纏繞線型匹配、超薄鋁內膽成型等難題，實現了鋁內膽纖維纏繞儲氫瓶的輕量化；天海、科泰克、斯林達及中材科技等企業均已研制出70 MPaⅢ型儲氫瓶。……