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(de)高(gao)壓氫氣瓶仿佛一個潛(qian)在的(de)“炸彈(dan)”,氫燃料電池汽車的(de)安全是否能夠得到保(bao)障呢?
事實上,氫燃(ran)料(liao)電(dian)池汽(qi)車有很高的(de)(de)安(an)全(quan)(quan)性和可(ke)靠性。在出廠前每一輛氫燃(ran)料(liao)電(dian)池汽(qi)車都(dou)需要經過非常嚴格的(de)(de)檢(jian)測(ce)流程,車中(zhong)高壓氫氣瓶的(de)(de)安(an)全(quan)(quan)性和可(ke)靠性需要經過全(quan)(quan)面的(de)(de)設計和測(ce)試,達到(dao)與標準CNG發(fa)動(dong)機相(xiang)當的(de)(de)安(an)全(quan)(quan)性水平(ping)。
自2015年燃料電池汽(qi)車(che)上(shang)市以(yi)來,截至(zhi)目前并沒(mei)發生(sheng)過因氫氣泄漏而引(yin)發的(de)事故。氫氣是比空氣輕14倍(bei)的(de)氣體(ti),具(ju)有較(jiao)大(da)的(de)浮(fu)力(快(kuai)速上(shang)升)和較(jiao)強的(de)擴散(san)(san)性(xing)(橫向移(yi)動),所以(yi)就(jiu)算萬一發生(sheng)泄漏,氫氣也會立即擴散(san)(san)到空氣中。因此,在(zai)空曠的(de)道路上(shang),即便(bian)是在(zai)汽(qi)車(che)起火的(de)情(qing)況下(xia),泄漏的(de)氫氣發生(sheng)燃燒的(de)可能性(xing)非常低。
二、氫能源汽車爆炸的風險大嗎
只要(yao)不是密閉空間,氫燃(ran)料電(dian)池(chi)車在露天發生交通(tong)事(shi)故碰(peng)撞(zhuang)的情況下,相比燃(ran)油車和純電(dian)動(dong)車發生爆炸的可能性更(geng)(geng)低,安全系數也(ye)相對更(geng)(geng)高。
氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)雖(sui)然(ran)是(shi)易燃易爆(bao)(bao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體,但氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)如果要發生爆(bao)(bao)炸是(shi)需要滿足(zu)幾(ji)個(ge)基本(ben)條件的。首先氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的爆(bao)(bao)炸極限為4.0%-75.6%,也(ye)就是(shi)說當(dang)氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)與空氣(qi)(qi)(qi)(qi)混合,在(zai)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)中占(zhan)據了4.0%-75.6%范圍(wei)(wei)內的體積(ji)濃度時(shi),這時(shi)候遇(yu)到火源才(cai)會(hui)爆(bao)(bao)炸,而當(dang)氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)濃度小于(yu)(yu)4.0%或大(da)于(yu)(yu)75.6%時(shi),即使遇(yu)到火源,氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)也(ye)是(shi)不會(hui)爆(bao)(bao)炸。氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的自燃點是(shi)527℃,不易自燃。所以(yi)我們平時(shi)把氫(qing)燃料電池車開在(zai)露天的大(da)街上(shang),是(shi)基本(ben)不可(ke)能達到4.0%-75.6%范圍(wei)(wei)的體積(ji)濃度的。
假如(ru)我們這時候發生(sheng)交(jiao)通事故碰撞了,車(che)上最危險的(de)兩個地方,一個是(shi)氫(qing)燃料電池,一個是(shi)儲(chu)氫(qing)罐。燃料電池只(zhi)是(shi)氫(qing)氣(qi)和氧氣(qi)發生(sheng)電化學反應的(de)場所,本身并不會儲(chu)存(cun)能(neng)量(liang)和氫(qing)氣(qi),所以(yi)汽車(che)會不會爆炸,主(zhu)要就是(shi)看儲(chu)氫(qing)罐會不會爆炸了。
氫(qing)燃料(liao)電(dian)池汽車(che)所用的高壓氫(qing)氣瓶(ping)(ping)為IV型(xing)儲(chu)罐,采用纖維(wei)纏繞復(fu)合材料(liao)來(lai)保障罐體的強(qiang)度(du)和剛(gang)度(du)。單位重量的碳(tan)纖維(wei)復(fu)合材料(liao)的強(qiang)度(du)是(shi)鋼(gang)(gang)材的6倍,其剛(gang)度(du)是(shi)鋼(gang)(gang)材的4倍。因此(ci),碳(tan)纖維(wei)復(fu)合材料(liao)比(bi)鋼(gang)(gang)材更輕、更可(ke)靠。在1.8米的落差測試實驗中,高壓氫(qing)氣瓶(ping)(ping)并沒有(you)受到損壞。同時在槍擊(ji)和碰撞試驗后,高壓氫(qing)氣瓶(ping)(ping)僅僅是(shi)噴射出了所有(you)的氫(qing)氣,而氫(qing)氣則快速地(di)擴(kuo)散到了空氣中,也并未發生(sheng)爆炸(zha)。
不僅如(ru)此,儲氫(qing)罐(guan)上還設有氫(qing)傳(chuan)(chuan)感器和泄(xie)壓閥,氫(qing)傳(chuan)(chuan)感器能夠檢測周圍氫(qing)氣的(de)含量,當氫(qing)氣發生(sheng)泄(xie)漏時(shi),傳(chuan)(chuan)感器讀數偏高,這時(shi)候如(ru)果是微量泄(xie)漏的(de)話(hua)會(hui)警報,如(ru)果是大量泄(xie)漏的(de)話(hua),會(hui)強制關(guan)閉(bi)儲氫(qing)罐(guan)閥門,使氫(qing)氣密(mi)封(feng)在儲氫(qing)罐(guan)內,車身(shen)周圍的(de)碰撞(zhuang)傳(chuan)(chuan)感器在檢測到碰撞(zhuang)時(shi),同樣也會(hui)關(guan)閉(bi)儲氫(qing)罐(guan)閥門。
儲(chu)氣(qi)罐上(shang)還(huan)(huan)安裝有一個泄壓(ya)閥(fa),如果車(che)輛(liang)發生燃燒,這(zhe)個泄壓(ya)閥(fa)會(hui)因為(wei)高溫融化而打開,將氫氣(qi)從車(che)輛(liang)的(de)右后方釋放出來。有朋友可能會(hui)問(wen),這(zhe)時候從車(che)輛(liang)后方釋放氫氣(qi)的(de)過(guo)程中,如果排氣(qi)的(de)區域有明火(huo),難道不(bu)會(hui)因為(wei)氫氣(qi)被點(dian)(dian)燃而發生爆(bao)炸嗎(ma)?關于這(zhe)點(dian)(dian)我們還(huan)(huan)是要回(hui)到上(shang)面說(shuo)過(guo)的(de),氫氣(qi)要想爆(bao)炸,需(xu)要在空(kong)氣(qi)中占據4.0%-75.6%范圍的(de)體積濃(nong)度(du)。但是想要在露(lu)天的(de)大街(jie)上(shang)達到這(zhe)樣的(de)濃(nong)度(du),還(huan)(huan)是比(bi)較困難的(de)。
因為氫(qing)氣非常輕,很容易(yi)往上跑,而(er)且(qie)擴(kuo)散(san)系數是汽(qi)油的(de)11倍,比重大約是空氣的(de)1/14,極(ji)易(yi)擴(kuo)散(san),揮發(fa)速(su)度非常快。所以(yi)說即使這時(shi)候(hou)氫(qing)氣被點燃了,它(ta)也(ye)不會(hui)爆炸,你只要給它(ta)一個上升(sheng)的(de)通道(dao),它(ta)就(jiu)會(hui)一直(zhi)非常快的(de)往空中(zhong)跑,燒著的(de)話火焰也(ye)是往天上噴,對地面(mian)其實也(ye)沒有什(shen)么太(tai)大的(de)影(ying)響。
有(you)專業人(ren)士(shi)對泄露的(de)氫(qing)燃料電池汽(qi)(qi)(qi)車(che)和傳統燃油(you)汽(qi)(qi)(qi)車(che)進(jin)行了人(ren)為點(dian)火實驗,發(fa)現(xian)由于(yu)具有(you)非常(chang)快(kuai)的(de)向(xiang)上(shang)擴(kuo)散速(su)度(du),氫(qing)氣(qi)火焰呈火炬(ju)狀且隨(sui)著氫(qing)氣(qi)量的(de)減少越(yue)來越(yue)小。相(xiang)比(bi)之下(xia),由于(yu)汽(qi)(qi)(qi)油(you)比(bi)空氣(qi)重,在發(fa)生燃燒后會(hui)在車(che)底形成了一個大火球(qiu)直至將汽(qi)(qi)(qi)車(che)燒光(guang)。所以即便(bian)是車(che)輛出現(xian)燃燒的(de)情況,氫(qing)燃料電池汽(qi)(qi)(qi)車(che)在空曠的(de)路上(shang)發(fa)生爆(bao)炸的(de)可(ke)能性也非常(chang)低。
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(de),純電(dian)動車(che)也一樣,在密閉(bi)空(kong)間都比較危險。