在新能源的政策東風引導下，從混合動力到純電動車，當“汽車”成為不再依賴石油的新型交通工具，“汽車”這個詞也變得越來越“名不符實”了。就在純電動車市場保有量一路攀升的同時，又一種汽車的燃料能源新選擇進入人們的視野——氫能源。
有說法稱，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壓氫氣瓶仿佛一個潛在的“炸彈”。由此，很多人認為氫燃料電池汽車并不安全。這些擔心是否真的有必要呢？
氫燃料電池讓汽車跑起來
氫能作為一種燃料被運用其實已經(jīng)不是一件新鮮事。
之所以選擇氫能，最重要的原因在于其燃燒熱值非常高，相當于同等質(zhì)量汽油的3倍，且氫能來源廣泛，燃燒產(chǎn)物是水，清潔無污染，能夠滿足人類社會可持續(xù)發(fā)展的需要。
雖然優(yōu)點很多，但不可否認，一些劣勢也影響了對它的直接運用。
氫氣不僅具有非常寬的燃燒界限，并且其點火能量非常低，僅需要0.02兆焦耳，遠小于汽油和天然氣的點火能量。專家介紹，以內(nèi)燃機系統(tǒng)進行氫能的利用，氫氣與空氣壓縮混合后在氣缸內(nèi)燃燒，然后將其蘊含的化學能轉(zhuǎn)化為機械能，從而實現(xiàn)動能的輸出。
但這種方式不僅能源轉(zhuǎn)換效率不高，而且由于氫氣的特質(zhì)，還有易發(fā)生氫內(nèi)燃機早燃、回火以及爆燃等弊端，對氫能的安全利用帶來挑戰(zhàn)。
為了更為安全高效地將氫能運用到交通領(lǐng)域，人們轉(zhuǎn)向開發(fā)相對更安全的氫燃料電池，將氫能的化學能直接轉(zhuǎn)換為電能。河北科技大學材料學院教授王波說，氫燃料電池的工作原理是將氫氣的燃燒反應(yīng)拆分成兩個半反應(yīng)，利用兩個半反應(yīng)之間的電位差實現(xiàn)電能輸出的一種能源轉(zhuǎn)化。
王波進一步解釋，在燃料電池中，空氣和氫氣不會直接接觸，而是通過正負極分別發(fā)生還原和氧化反應(yīng)，完成氫氣的“燃燒”。通過這種方式，不僅可以避免空氣和氫氣的接觸燃燒，保證氫氣的使用安全，還能直接將化學能轉(zhuǎn)化為電能，提高能源轉(zhuǎn)換效率。
隨著燃料電池的發(fā)展，氫能源汽車，即氫燃料電池汽車被越來越多地開發(fā)。
安全性有保障
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壓氫氣瓶仿佛一個潛在的“炸彈”，它的安全是否能夠得到保障呢？
“事實上，氫燃料電池汽車具有非常高的安全性，在出廠前每一輛氫燃料電池車都需要經(jīng)過非常嚴格的檢測流程。”業(yè)內(nèi)人士表示，車中高壓氫氣瓶的安全性和可靠性需要經(jīng)過全面的設(shè)計和測試，達到與標準CNG發(fā)動機相當?shù)陌踩运?。?015年氫燃料電池汽車上市以來，截至目前，并沒發(fā)生過因氫氣泄漏而引發(fā)的事故。
“氫氣是比空氣輕14倍的氣體，具有較大的浮力和較強的擴散性，就算發(fā)生泄漏，氫氣也會立即擴散到空氣中。”王波表示，在空曠的地方，即便是在汽車起火的情況下，泄漏的氫氣發(fā)生燃燒的可能性也非常低。
有專業(yè)人士曾對泄漏的氫燃料電池汽車和傳統(tǒng)燃油汽車進行了人為點火試驗。
試驗發(fā)現(xiàn)，由于具有非?？斓南蛏蠑U散速度，氫氣火焰呈火炬狀且隨著氫氣量的減少越來越小。相比之下，由于汽油比空氣重，在發(fā)生燃燒后會在車底形成一個大火球直至將汽車燒光。
因此，即便是車輛出現(xiàn)燃燒的情況，氫燃料電池汽車在空曠的路上發(fā)生爆炸的可能性也非常低。
“當然，不可避免的是，在非常特殊的情況下，富含氫的封閉環(huán)境的確可能會導致火災(zāi)或爆炸。”但專家也表示，對于車庫或隧道這些相對密閉的空間而言，其氣流依舊流通，氫氣泄漏導致爆炸的可能性也會非常小。
此外，氫燃料電池汽車所用的高壓氫氣瓶采用纖維纏繞復合材料來保障罐體的強度和剛度。據(jù)介紹，單位重量的碳纖維復合材料的強度是鋼材的6倍，其剛度是鋼材的4倍。因此，碳纖維復合材料比鋼材更輕、更可靠。在1.8米的落差測試實驗中，高壓氫氣瓶并沒有受到損壞。同時在槍擊和碰撞試驗后，高壓氫氣瓶僅僅是噴射出了所有的氫氣，而氫氣則快速地擴散到了空氣中，也并未發(fā)生爆炸。 （河北日報）
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