储氢瓶关键零件瓶阀

瓶阀：一般集成（TPRD）、手动截止阀、电磁阀、过流阀、压力传感器、温度传感器等功能部件。

热熔栓（TPRD）：设置在高压氢瓶内，可防止周边着火导致氢瓶发生***。一旦温度传感器检测到储氢瓶周边温度过高，则氢瓶内的热熔栓将熔化，使氢气低流速释放，如果周边有火源，只出现氢气缓慢燃烧而避免***发生。

磁阀：气瓶电磁阀为12V直流电源驱动，无电源时处于常闭状态，主要起开关气瓶的作用，与氢气泄漏报警系统联动。当系统正常通电工作时，电池阀处于开启状态，一旦泄漏氢气浓度达到保护值则自动关闭，从而达到切断氢源的目的。

手动截止阀：通常处于常开状态，当气瓶电磁阀失效时可以手动切断氢源。电磁阀和手动截止阀联合作用，可有效地避免了氢气泄漏。气瓶安全阀：当储氢瓶氢气压力超过设定值后能自动泄压。例如在瓶体温度由于某种原因突然升高造成瓶内气体压力升高，当压力超过安全阀设定值时，安全阀自动泄压，保证气瓶在安全的工作压力范围之内。

压力传感器：用于判断气瓶中剩余氢气量，保证车辆的正常行驶。当压力低于某值时可以提示驾驶员加注氢气。

温度传感器：通过气体温度的变化判断外界是否有异常情况发生。如果气体温度突然急剧上升时，若非温度传感器故障，则在气瓶周围可能有火警发生，可通过氢系统控制器立即报警。

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。

燃料电池汽车是一个复杂的汽车系统，控制上也存在很多需要优化的问题。

1）燃料电池本身控制

质子交换膜燃料电池是一个多输入、多输出的非线性时变系统，其系统比较复杂，难以建模，会受到进气压力、温度、湿度、电流密度等多种因素的影响。因此，为了提高系统的工作性能，保持良好的运行状态，恰当的控制策略依然是未来很长一段时间内的研究课题。

2）冷启动控制

当环境温度较低时，启动燃料电池会出现结冰现象，***电堆结构，影响电堆寿命。一般通过关机时吹扫和开机时加热两种方法辅助进行冷启动。如何在保护电堆的前提下缩短冷启动时间，也是对燃料电池汽车发展过程中不得不优化的问题。

3）整车控制

燃料电池从本质上讲是一台发电机，不能储存电能，一般与电池一起作为车辆的能量源，所以燃料电池汽车等价于一台增程式电动汽车，只是用燃料电池代替了发动机。由于燃料电池效率随负载变化、功率响应较慢等等原因，导致在整车动力性、经济性优化控制上依然存在较大提升空间。

纤维缠绕方式有环向缠绕和纵向缠绕两种。第二代高压储氢容器采用了环向缠绕方式，通过在铝内胆环向缠绕复合材料可以将其车过载能力提高1倍，但储氢罐的压力一般不超过20MPa。为了提升高压复合储氢罐的承压能力和质量储氢密度，第三代高压储氢容器采用了环向缠绕和纵向缠绕相结合的方式。纤维缠绕金属内衬复合材料高压储氢容器根据各部分材料的选择、储氢量和压力要求、厚度设计方案等。确定的系统储氢密度是不同的。以70MPa常温下的25L碳纤维增强铝内衬高压储氢容器为例，其系统质量储氢密度为5.0%。