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新能源汽车频频着火,氢燃料电池和三元锂电池如何选择?

过去无论是厂商还是购置电动车的用户,从来只关注机能和续航里程,没人关注过电池安全,直到特斯拉曝出自燃事件后大家才开始关注电动车的安全问题。让许多过去不为人知、厂商避而不谈的三元锂电池的机能缺陷逐步浮出水面,让人们逐步意识到磷酸铁锂的益处。


三元材料在电池比能量、比功率、大倍率充电、低温性能等方面有优势,循环性能方面则是磷酸铁锂材料优势明显,在安全方面磷酸铁锂电池要优于三元材料。过去人们总是谈氢色变,觉得氢是一种比汽油还要危险得多的能量储备方法,事实果真如此吗?氢燃料电池的工作原理是怎样的?它的安全性是怎么设计的?下面就来为大家解读吧!


正如电池包一样,储氢罐是用来存储氢气的装备,燃料电池反应堆是用来把氢气和氧气转化成电能和水的装备。这两者加在一起,就组成了相当于电动汽车的电池包,可以延续为电机和整车电器装备供给电力。


氢燃料电池的益处显而易见,电力改变效率极高,而且过程中很安静,也不会需要大量散热。这就是为什么丰田Mirai仅仅携带 5kg 氢气就能续航700公里+的原因。极大的能量密度和极高的能量改变效率,是氢燃料电池最大的特点。燃料电池反应堆的核心技术是质子互换膜以及催化剂,这些技术目前首要被欧美大公司所垄断,在中国并没有形成太大范围的产业化。所以反应堆被列为核心技术就很容易了解了,那么储气罐为什么也是核心技术呢?


氢气储气罐采用碳纤维+复合材料制造,其密封和耐久性能的好坏,决定了储气罐的性能。就如同一个大国的装备制造水平一样,在工业和民用领域,密封材料的机能也是权衡一个大国制造业水平的重要依据。欧美许多国家对于高性能密封材料的配方和制造工艺是保密的。这就是为什么在传统汽车领域,那些顶级机能的刹车系统和汽油柴油直喷发动机的燃油共轨系统都来自于欧美供应商,因为它们的核心技术就是密封技术。


对于氢燃料电池车也是如许,要想提高续航里程就需要多携带氢气,而可以贮存氢气的压力容器是决定可以携带氢气多少的关建。正因为氢气的密度很小,所以必需压缩甚至是低温液化后,贮存在压力容器正中才能取得足够的能量密度,容器可承受的压力越大,单位体积内携带的氢气就越多。而容器可承受压力越大,也意味着对密封性能和抗压性能的条件越高。丰田Mirai在氢气储存方面的性能是世界领先的,并且车型已经量产,即便这样,携带5kg的氢气仍然需要两个很大的储气罐,因此占据了车内后部的很多空间,使得整车在造型上有别于传统电动车,车尾高度相对较高。


在整个燃料电池车运作的过程中,燃料电池反应堆是一个化学反应的场所。它只需要源源不断的供给少许氢气就可以延续工作,若是产生氢气泄漏或者安全事故,可以敏捷堵截供应氢气的路径来避免氢气的燃烧。大家都能想到,最有可能作用燃料电池车安全性的是储气罐。


所以在设计储气罐时必需充分考虑安全碰撞问题:一方面储气罐的壳体材料需要够轻,另一方面需要有足够的强度用于耐受撞击。可是,不管用多么牢固的材料制造储气罐壳体,也只是在必然的速度条件下,能保障碰撞的安全性。然而实际道路行驶时的速度,必定要远高于实验室做安全碰撞的速度,那么一旦储氢罐分裂,导致氢气泄漏与空气夹杂在一起是不是就会顿时发生爆炸呢?


事实上,并没有考虑到要锁起来保证安全。 正因为储氢罐内部的氢气压力很大,所以在储气罐上设计有告急泄压阀,一旦产生氢气泄漏或着火,告急泄压阀会自动打开并敏捷释放储气罐内的氢气。 我们知道氢气的密度比空气小得多,并且必须与氧气结合才能产生燃烧或者爆炸,被高压释放的氢气在靠近储气罐的部分由于压力高流速极快,没有什么机会与氧气接触,而远离储气罐的氢气由于其密度小的特点,又会迅速的在空气中上升。即便这个时候空气正中有明火可以或许满足引燃条件,那么也仅仅只是在空气上空形成单个火球,并不会对人员招致伤亡。


目前,在华生产电动汽车有3个优势:可以在当前的全球贸易局势下避开沉重税收,中国是全球最大的电动汽车市场,但更重要的是,作为该领域的核心技术部分,锂电池产业在中国更是风生水起。鸿日电动车通过研发与新能源从业经验的核心技术专家与知名汽车设计公司建立了深层次的合作,以燃油汽车工艺完善电动汽车开发理念,整合顶级技术,形成拥有独立整车开发能力的绿色新能源品牌。 梅赛德斯奔驰向中国客户交付了第一台燃料电池汽车,成为第一家提供可以使用氢气或电池供电的全电动汽车的汽车制造商。

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