氫氣是一種無色透明、無臭無味且難溶于水的氣體。氫氣是世界上已知的密度小的氣體，氫氣的密度只有空氣的1/14，即氫氣在1標準大氣壓和0℃時氫氣的密度為0.089g/L。因氫氣的極難存儲的特性，儲氫瓶發(fā)展已有50多年的歷史，從鋼瓶到全復合材料氣瓶的研制成功，實現(xiàn)了向產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理、質(zhì)量輕的巨大轉(zhuǎn)變。近年來，當前市場儲氫瓶主要使用三型瓶及35MPa鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶70MPa塑料內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶已經(jīng)進入使用階段。

氫燃料電池

氫燃料電池“貴”是產(chǎn)業(yè)未能商業(yè)化的主要原因之一。2018年-2019年國內(nèi)氫燃料電池系統(tǒng)價格區(qū)間為1-2萬元/KW，電堆環(huán)節(jié)，2019那年下半年由于國家支持政策遲遲未發(fā)布，部分企業(yè)為搶占市場，增加產(chǎn)品上車推廣案例，電堆價格逐漸降低，截至2020年11月電堆戰(zhàn)略合作售價已低于2000元/Kw，將國內(nèi)氫燃料電池產(chǎn)品帶入快速降價階段。2020年氫燃料電池氫氣循環(huán)泵實現(xiàn)批量上車，關(guān)鍵材料中氣體擴散層用的碳紙/碳布開始從國外引進或進行自主技術(shù)產(chǎn)業(yè)化；質(zhì)子膜、催化劑處于送樣檢測試驗階段，并且實現(xiàn)批量化產(chǎn)業(yè)投產(chǎn)或擴建預(yù)計需要2-3年時間，預(yù)計到2022年氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈有望完全實現(xiàn)國產(chǎn)化供應(yīng)。

高壓氫氣的儲存與供給

1，儲氫瓶應(yīng)使用符合國家相關(guān)標準標定的車用儲氫壓力容器，沒有則可參照相關(guān)

2，儲氫系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)設(shè)有溫度傳感器，反映瓶內(nèi)氣體溫度

3、過壓保護，不允許發(fā)生諸如下游壓力升高的現(xiàn)象

4、低壓保護，當儲氫瓶內(nèi)壓力低于要求的壓力時，應(yīng)能及時切斷燃料的輸出

5、當檢測到氫氣發(fā)生泄漏時，應(yīng)能及時關(guān)閉氫氣總開關(guān)

6、氫系統(tǒng)管路安裝位置及走向避開熱源以及電器、蓄電池等可能電弧的地方，至少應(yīng)有200mm的距離。尤其是管路接頭不能位于密閉的空間內(nèi)。高壓管路及部件可能產(chǎn)生靜電的地方要可靠接地

7、儲氫容器安裝固定后，在上、上、前、后、左、右六個方向上應(yīng)能承受8g的沖擊力，保證儲氫容器與固定座不損壞，相對位移不超過13mm

8、剛性管路應(yīng)布置合理，排列整齊，不得與相鄰部件碰撞和摩擦；管路彎曲時，其中心線曲率半徑應(yīng)不小于管路外徑的5倍。兩端固定的管路在其中間應(yīng)有適當?shù)膹澢?，支撐點間隔應(yīng)不大于1m.

9、儲氫容器及附件的安裝位置，應(yīng)距車輛的邊緣至少有100mm的距離。否則應(yīng)增加保護措施。

10、氣密性，在1.05~1.1倍額定工作壓力下，儲氫容器、壓力容器、焊接點、法蘭、墊片、閥門及連接處用中性發(fā)泡液檢漏，3min內(nèi)所有檢測點不能產(chǎn)生可見氣泡或者泡沫。

11、泄漏量，在1.05倍~1.1倍額定工作壓力下，供氫系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下每小時氫氣泄漏量應(yīng)小于0.5%。

加氫安全、儲氫安全、氫泄露和碰撞安全是燃料電池汽車不得不考慮的問題。

加氫：加氫過程比較復雜，為了實現(xiàn)氫氣的安全快速加注，需要車載氫管理系統(tǒng)與加氫站通過紅外信號實時通訊，監(jiān)測加注過程中的異常情況。

儲氫：氫瓶壓力一般達到幾十兆帕，氫管理系統(tǒng)需要實時監(jiān)測氫瓶內(nèi)的溫度、壓力等信息，遇到異常壓力情況需要及時進行安全處理。

氫泄露：由于氫氣的特性，對氫泄露也需要及時監(jiān)測與處理。

碰撞：車輛出現(xiàn)碰撞等緊急狀態(tài)，需要立即停止供氫并報警提示。