III型瓶
当前我国储氢瓶已经开始研发、推广IV型瓶,当前国内以III型瓶为主,正在逐步像IV型瓶过度,IV型瓶可以达到75MPa压力并且采用塑料内胆重量更轻,承受压力更大。
当前国内企业生产的三型瓶的主要原材料碳纤维,由于研发起步较晚,面临工艺落后、碳纤维原材料性能差等原因,国产碳纤维还不能满足车用储氢瓶的要求,主要依赖进口。
供氢系统
氢安全要求:首先是氢安全要求。我们在储氢系统集成设计时,零部件需满足以下要求:·
与高压氢气直接接触的零部件材料应具备氢气兼容性,零部件在选择材料时,应充分考虑氢脆现象对设计寿命的影响。如高压管材料选择抗氢脆的316L不锈钢材料;零部件要根据整车实际运营工况,完成各自功能性试验和安全性试验,安全性试验包括耐久试验、压力、温度、振动循环试验、气密测试、安全范围压力等。
70MPaⅢ型车载储氢瓶上车,IV型储氢瓶处于储备期。2020年上汽大通氢燃料电池MPV、广汽传祺氢燃料电池SUV相继进行《道路机动车车辆生产企业及产品公告》,两款车型均搭载70MPaⅢ型瓶。自2020年开始,国内70MPa的储氢瓶市场及规模将逐年递增。
目前国内车载储氢瓶的生产供应商主要是奥扬、国富、天海、中集、中材等企业。2020年均已经开始IV型瓶的技术布局,同时国内IV型瓶团标通过。未来三年内,随着国内氢燃料电池汽车市场发展,IV型瓶有望对现有的Ⅲ型瓶进行部分替换。
燃料电池车的工作原理是:将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过催化剂(铂)的作用,氢分解成氢离子和电子,氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板(正极),而电子是不能通过质子交换膜的,这个电子,只能经外部电路,到达燃料电池阴极板,从而在外电路中产生电流。电子到达阴极板后,与氧气和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧,可以从空气中获得,因此只要不断地给阳极板供应氢,给阴极板供应空气,并及时把水(蒸气)带走,就可以不断地提供电能。燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,就可使车辆在路上行驶。与传统汽车相比,燃料电池车能量转化效率达60~80%,为内燃机的2~3倍。燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水,没有硫和微粒排出。因此,氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放的车,氢燃料是绿色的汽车能源
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