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高(gao)壓氫氣(qi)瓶仿佛一個(ge)潛在的“炸彈(dan)”,氫燃料電池汽車的安全是否(fou)能(neng)夠(gou)得到(dao)保障呢?
事實上,氫燃料電池汽車(che)有很高的安全(quan)性和可(ke)靠(kao)(kao)性。在(zai)出廠前(qian)每一輛氫燃料電池汽車(che)都需(xu)要(yao)經過(guo)非常嚴格的檢測(ce)流程,車(che)中高壓氫氣瓶的安全(quan)性和可(ke)靠(kao)(kao)性需(xu)要(yao)經過(guo)全(quan)面的設(she)計(ji)和測(ce)試(shi),達到與標(biao)準CNG發動機(ji)相當的安全(quan)性水平。
自2015年燃(ran)料電池汽(qi)車(che)上市以來(lai),截至目(mu)前并沒發(fa)生過因氫(qing)氣泄(xie)漏(lou)而引發(fa)的(de)(de)事故。氫(qing)氣是比空(kong)氣輕14倍的(de)(de)氣體,具有較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)浮力(快速上升(sheng))和較(jiao)(jiao)強的(de)(de)擴散(san)性(橫向移動),所以就算萬一發(fa)生泄(xie)漏(lou),氫(qing)氣也會立即擴散(san)到空(kong)氣中。因此(ci),在(zai)空(kong)曠的(de)(de)道路(lu)上,即便是在(zai)汽(qi)車(che)起火(huo)的(de)(de)情(qing)況下,泄(xie)漏(lou)的(de)(de)氫(qing)氣發(fa)生燃(ran)燒的(de)(de)可能性非常低。
二、氫能源汽車爆炸的風險大嗎
只要不是密(mi)閉空間,氫燃料電(dian)(dian)池車(che)在露(lu)天(tian)發生(sheng)(sheng)交通(tong)事故碰撞(zhuang)的(de)情況下,相(xiang)比燃油車(che)和(he)純電(dian)(dian)動車(che)發生(sheng)(sheng)爆(bao)炸(zha)的(de)可(ke)能性更低,安全系數也(ye)相(xiang)對(dui)更高。
氫(qing)氣(qi)雖(sui)然是(shi)易(yi)燃(ran)(ran)易(yi)爆(bao)氣(qi)體,但氫(qing)氣(qi)如(ru)果要發生爆(bao)炸(zha)(zha)是(shi)需(xu)要滿(man)足幾個基本(ben)條件(jian)的(de)(de)(de)。首先氫(qing)氣(qi)的(de)(de)(de)爆(bao)炸(zha)(zha)極限(xian)為4.0%-75.6%,也就是(shi)說當氫(qing)氣(qi)與空氣(qi)混合,在空氣(qi)中占據了4.0%-75.6%范圍(wei)內的(de)(de)(de)體積濃度(du)時(shi),這(zhe)時(shi)候遇到火(huo)源(yuan)才會爆(bao)炸(zha)(zha),而當氫(qing)氣(qi)濃度(du)小于4.0%或大(da)于75.6%時(shi),即使遇到火(huo)源(yuan),氫(qing)氣(qi)也是(shi)不(bu)會爆(bao)炸(zha)(zha)。氫(qing)氣(qi)的(de)(de)(de)自(zi)燃(ran)(ran)點是(shi)527℃,不(bu)易(yi)自(zi)燃(ran)(ran)。所以(yi)我們平(ping)時(shi)把氫(qing)燃(ran)(ran)料電池(chi)車(che)開在露天(tian)的(de)(de)(de)大(da)街上,是(shi)基本(ben)不(bu)可能達(da)到4.0%-75.6%范圍(wei)的(de)(de)(de)體積濃度(du)的(de)(de)(de)。
假如我們這(zhe)時候(hou)發(fa)生交(jiao)通(tong)事(shi)故碰撞了,車上最(zui)危險的兩個(ge)地方,一(yi)(yi)個(ge)是(shi)氫(qing)燃料電(dian)池(chi),一(yi)(yi)個(ge)是(shi)儲(chu)氫(qing)罐(guan)。燃料電(dian)池(chi)只是(shi)氫(qing)氣(qi)和氧氣(qi)發(fa)生電(dian)化學(xue)反應的場所(suo),本身并不(bu)會儲(chu)存能量和氫(qing)氣(qi),所(suo)以汽車會不(bu)會爆炸,主要就是(shi)看儲(chu)氫(qing)罐(guan)會不(bu)會爆炸了。
氫(qing)燃料(liao)電池汽車(che)所(suo)用的(de)(de)(de)高(gao)(gao)壓(ya)氫(qing)氣(qi)瓶為(wei)IV型儲(chu)罐(guan),采用纖(xian)維纏繞復合材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)來(lai)保障罐(guan)體的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度和(he)剛(gang)度。單位重(zhong)量的(de)(de)(de)碳纖(xian)維復合材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度是(shi)鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)6倍(bei),其剛(gang)度是(shi)鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)4倍(bei)。因(yin)此,碳纖(xian)維復合材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)比(bi)鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)(cai)更(geng)輕(qing)、更(geng)可靠(kao)。在1.8米的(de)(de)(de)落差測(ce)試實驗中,高(gao)(gao)壓(ya)氫(qing)氣(qi)瓶并沒(mei)有(you)受到(dao)損壞。同時在槍擊和(he)碰(peng)撞試驗后,高(gao)(gao)壓(ya)氫(qing)氣(qi)瓶僅(jin)僅(jin)是(shi)噴射出(chu)了(le)所(suo)有(you)的(de)(de)(de)氫(qing)氣(qi),而(er)氫(qing)氣(qi)則快速地擴散到(dao)了(le)空氣(qi)中,也并未(wei)發生爆(bao)炸。
不僅如此,儲氫(qing)(qing)罐(guan)上還設有氫(qing)(qing)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)和(he)泄(xie)壓閥,氫(qing)(qing)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)能(neng)夠檢測周(zhou)圍氫(qing)(qing)氣(qi)的(de)(de)(de)含量,當氫(qing)(qing)氣(qi)發(fa)生泄(xie)漏時(shi),傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)讀(du)數偏高(gao),這時(shi)候如果(guo)是微(wei)量泄(xie)漏的(de)(de)(de)話會警報,如果(guo)是大量泄(xie)漏的(de)(de)(de)話,會強制關(guan)(guan)閉儲氫(qing)(qing)罐(guan)閥門(men),使(shi)氫(qing)(qing)氣(qi)密封在儲氫(qing)(qing)罐(guan)內,車(che)身(shen)周(zhou)圍的(de)(de)(de)碰(peng)(peng)撞傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)在檢測到碰(peng)(peng)撞時(shi),同樣也(ye)會關(guan)(guan)閉儲氫(qing)(qing)罐(guan)閥門(men)。
儲(chu)氣(qi)罐(guan)上(shang)還安裝(zhuang)有(you)一個泄壓閥,如果(guo)車輛發(fa)生燃(ran)燒,這(zhe)(zhe)個泄壓閥會(hui)因(yin)為高溫融化而(er)(er)打(da)開(kai),將氫氣(qi)從(cong)車輛的(de)(de)(de)右后方釋放(fang)出(chu)來(lai)。有(you)朋友可能會(hui)問,這(zhe)(zhe)時(shi)候從(cong)車輛后方釋放(fang)氫氣(qi)的(de)(de)(de)過程中,如果(guo)排氣(qi)的(de)(de)(de)區域有(you)明火(huo),難道不(bu)會(hui)因(yin)為氫氣(qi)被點(dian)燃(ran)而(er)(er)發(fa)生爆炸嗎?關于(yu)這(zhe)(zhe)點(dian)我們還是(shi)要(yao)(yao)回(hui)到上(shang)面說過的(de)(de)(de),氫氣(qi)要(yao)(yao)想爆炸,需要(yao)(yao)在(zai)(zai)空氣(qi)中占據(ju)4.0%-75.6%范圍的(de)(de)(de)體(ti)積(ji)濃度。但是(shi)想要(yao)(yao)在(zai)(zai)露天的(de)(de)(de)大街(jie)上(shang)達到這(zhe)(zhe)樣的(de)(de)(de)濃度,還是(shi)比較困難的(de)(de)(de)。
因(yin)為氫氣非(fei)常(chang)輕,很容易往上(shang)跑(pao),而且擴散系數是(shi)汽油的(de)11倍,比重大約是(shi)空氣的(de)1/14,極易擴散,揮發速(su)度非(fei)常(chang)快。所以(yi)說(shuo)即(ji)使這時候(hou)氫氣被(bei)點燃了,它(ta)也不會(hui)爆(bao)炸(zha),你只要(yao)給它(ta)一個上(shang)升的(de)通(tong)道,它(ta)就(jiu)會(hui)一直非(fei)常(chang)快的(de)往空中跑(pao),燒著的(de)話火焰也是(shi)往天(tian)上(shang)噴(pen),對地(di)面其實(shi)也沒有什么(me)太大的(de)影響。
有專業人士對泄露的(de)氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)(ran)料電池汽(qi)車(che)(che)和傳統燃(ran)(ran)(ran)油汽(qi)車(che)(che)進行了人為點火(huo)(huo)實驗,發現由(you)于(yu)具有非(fei)常快(kuai)的(de)向上(shang)擴(kuo)散速(su)度,氫(qing)(qing)氣(qi)火(huo)(huo)焰呈火(huo)(huo)炬(ju)狀且隨(sui)著(zhu)氫(qing)(qing)氣(qi)量的(de)減少越來越小。相比之下,由(you)于(yu)汽(qi)油比空氣(qi)重(zhong),在發生燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)后(hou)會(hui)在車(che)(che)底形成了一個(ge)大火(huo)(huo)球直至將汽(qi)車(che)(che)燒(shao)光。所(suo)以即(ji)便是車(che)(che)輛(liang)出現燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)的(de)情況,氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)(ran)料電池汽(qi)車(che)(che)在空曠的(de)路上(shang)發生爆炸的(de)可(ke)能性也非(fei)常低。
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庫的,純電動車也一樣,在密閉空間都比較危險。