一、氫燃料電池汽車(chē)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(duì)于有著很大碰撞風(fēng)險(xiǎn)的汽車(chē)來(lái)說(shuō),氫燃料電池汽車(chē)上的高壓氫氣瓶仿佛一個(gè)潛在的“炸彈”,氫燃料電池汽車(chē)的安全是否能夠得到保障呢?
事實(shí)上,氫燃料電池汽車(chē)有很高的安全性和可靠性。在出廠前每一輛氫燃料電池汽車(chē)都需要經(jīng)過(guò)非常嚴(yán)格的檢測(cè)流程,車(chē)中高壓氫氣瓶的安全性和可靠性需要經(jīng)過(guò)全面的設(shè)計(jì)和測(cè)試,達(dá)到與標(biāo)準(zhǔn)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)?shù)陌踩运健?/p>
自2015年燃料電池汽車(chē)上市以來(lái),截至目前并沒(méi)發(fā)生過(guò)因氫氣泄漏而引發(fā)的事故。氫氣是比空氣輕14倍的氣體,具有較大的浮力(快速上升)和較強(qiáng)的擴(kuò)散性(橫向移動(dòng)),所以就算萬(wàn)一發(fā)生泄漏,氫氣也會(huì)立即擴(kuò)散到空氣中。因此,在空曠的道路上,即便是在汽車(chē)起火的情況下,泄漏的氫氣發(fā)生燃燒的可能性非常低。
二、氫能源汽車(chē)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)大嗎
只要不是密閉空間,氫燃料電池車(chē)在露天發(fā)生交通事故碰撞的情況下,相比燃油車(chē)和純電動(dòng)車(chē)發(fā)生爆炸的可能性更低,安全系數(shù)也相對(duì)更高。
氫氣雖然是易燃易爆氣體,但氫氣如果要發(fā)生爆炸是需要滿(mǎn)足幾個(gè)基本條件的。首先氫氣的爆炸極限為4.0%-75.6%,也就是說(shuō)當(dāng)氫氣與空氣混合,在空氣中占據(jù)了4.0%-75.6%范圍內(nèi)的體積濃度時(shí),這時(shí)候遇到火源才會(huì)爆炸,而當(dāng)氫氣濃度小于4.0%或大于75.6%時(shí),即使遇到火源,氫氣也是不會(huì)爆炸。氫氣的自燃點(diǎn)是527℃,不易自燃。所以我們平時(shí)把氫燃料電池車(chē)開(kāi)在露天的大街上,是基本不可能達(dá)到4.0%-75.6%范圍的體積濃度的。
假如我們這時(shí)候發(fā)生交通事故碰撞了,車(chē)上最危險(xiǎn)的兩個(gè)地方,一個(gè)是氫燃料電池,一個(gè)是儲(chǔ)氫罐。燃料電池只是氫氣和氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所,本身并不會(huì)儲(chǔ)存能量和氫氣,所以汽車(chē)會(huì)不會(huì)爆炸,主要就是看儲(chǔ)氫罐會(huì)不會(huì)爆炸了。
氫燃料電池汽車(chē)所用的高壓氫氣瓶為IV型儲(chǔ)罐,采用纖維纏繞復(fù)合材料來(lái)保障罐體的強(qiáng)度和剛度。單位重量的碳纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度是鋼材的6倍,其剛度是鋼材的4倍。因此,碳纖維復(fù)合材料比鋼材更輕、更可靠。在1.8米的落差測(cè)試實(shí)驗(yàn)中,高壓氫氣瓶并沒(méi)有受到損壞。同時(shí)在槍擊和碰撞試驗(yàn)后,高壓氫氣瓶?jī)H僅是噴射出了所有的氫氣,而氫氣則快速地?cái)U(kuò)散到了空氣中,也并未發(fā)生爆炸。
不僅如此,儲(chǔ)氫罐上還設(shè)有氫傳感器和泄壓閥,氫傳感器能夠檢測(cè)周?chē)鷼錃獾暮浚?dāng)氫氣發(fā)生泄漏時(shí),傳感器讀數(shù)偏高,這時(shí)候如果是微量泄漏的話(huà)會(huì)警報(bào),如果是大量泄漏的話(huà),會(huì)強(qiáng)制關(guān)閉儲(chǔ)氫罐閥門(mén),使氫氣密封在儲(chǔ)氫罐內(nèi),車(chē)身周?chē)呐鲎矀鞲衅髟跈z測(cè)到碰撞時(shí),同樣也會(huì)關(guān)閉儲(chǔ)氫罐閥門(mén)。
儲(chǔ)氣罐上還安裝有一個(gè)泄壓閥,如果車(chē)輛發(fā)生燃燒,這個(gè)泄壓閥會(huì)因?yàn)楦邷厝诨蜷_(kāi),將氫氣從車(chē)輛的右后方釋放出來(lái)。有朋友可能會(huì)問(wèn),這時(shí)候從車(chē)輛后方釋放氫氣的過(guò)程中,如果排氣的區(qū)域有明火,難道不會(huì)因?yàn)闅錃獗稽c(diǎn)燃而發(fā)生爆炸嗎?關(guān)于這點(diǎn)我們還是要回到上面說(shuō)過(guò)的,氫氣要想爆炸,需要在空氣中占據(jù)4.0%-75.6%范圍的體積濃度。但是想要在露天的大街上達(dá)到這樣的濃度,還是比較困難的。
因?yàn)闅錃夥浅]p,很容易往上跑,而且擴(kuò)散系數(shù)是汽油的11倍,比重大約是空氣的1/14,極易擴(kuò)散,揮發(fā)速度非??臁K哉f(shuō)即使這時(shí)候氫氣被點(diǎn)燃了,它也不會(huì)爆炸,你只要給它一個(gè)上升的通道,它就會(huì)一直非??斓耐罩信?,燒著的話(huà)火焰也是往天上噴,對(duì)地面其實(shí)也沒(méi)有什么太大的影響。
有專(zhuān)業(yè)人士對(duì)泄露的氫燃料電池汽車(chē)和傳統(tǒng)燃油汽車(chē)進(jìn)行了人為點(diǎn)火實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)由于具有非??斓南蛏蠑U(kuò)散速度,氫氣火焰呈火炬狀且隨著氫氣量的減少越來(lái)越小。相比之下,由于汽油比空氣重,在發(fā)生燃燒后會(huì)在車(chē)底形成了一個(gè)大火球直至將汽車(chē)燒光。所以即便是車(chē)輛出現(xiàn)燃燒的情況,氫燃料電池汽車(chē)在空曠的路上發(fā)生爆炸的可能性也非常低。
但對(duì)于空氣流通不暢的地方,比如說(shuō)半封閉的地下停車(chē)場(chǎng)、密閉的車(chē)庫(kù),這時(shí)候發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)非常大了,所以為了大家的安全,不建議讓氫燃料電池車(chē)進(jìn)車(chē)庫(kù)的,純電動(dòng)車(chē)也一樣,在密閉空間都比較危險(xiǎn)。