燃料电池风吹起 你可知氢气在车上如何储存吗？

南阳一则“水氢发动机”的新闻让我知道朋友圈的化学水平，在我看来大家都被书记的点赞和记者的报道带偏了，都跑去关心“水实时制取氢气”了，却忽视了氢燃料锂电池最关键的一点，那就是制取出来的氢气如何进行车载储存供给电堆发电。

幸亏初中学化学老师教得好，我可还能迅速条件反射般背出元素周期表到56号元素的！大家知道是哪个元素的可在评论区留言哈（不能问度娘哦）。

2019年元素元素周期表诞生150周年

由于常温、常压下氢气的体积能量密度非常低，要储存4kg的气态氢气却要45立方米的容积。

因此储存氢气是制约氢燃料锂电池车发展的凸出障碍。

南阳报道的“水氢发动机”，原理其实就是通过催化剂制取水中的的氢气。制取出来的氢气能给电堆产生足够多的电来通过电机驱动车辆前行吗？

即便是能够驱动，但是这个反应系统的氢是如何储存的我倒觉得很好奇。

而根据我爱学习掌握的知识来总结，目前主流的储氢技术无非就分传统的储氢和新型材料储氢两种。

目前包括丰田、本田和现代汽车等已经推出了氢燃料锂电池车型的汽车厂商，皆采用传统的高压气态储氢方式。

宝马则采用的是低温液化储氢，为了绝热，宝马7系氢能动力车型采用的储氢罐有多层真空结构，因此可看到一个巨大的圆柱形钢桶塞进了它的后备厢。

总之，储氢关键环节都做不好，再怎么制取氢气都只能是竹篮子打水，更别说有足够的氢来发电驱动车辆前行了。

以丰田Mirai和本田Clarity为例，车载储氢瓶采用的都是70MPa高压，只不过各家因为轻量化的技术不一样，储氢瓶采用的材质不一样。

国内乘用车领域最具代表性的就是上汽荣威了。

荣威950氢燃料锂电池车型采用的也是70MPa高压储氢系统，储氢瓶和本田Clarity上的一样，皆是碳纤维缠绕Ⅲ型，但在轻量化方面没有丰田做得那么出色。

塑料内胆碳纤维缠绕Ⅳ型气瓶相比铝内胆碳纤维缠绕Ⅲ型气瓶，重量更轻，而且批量化生产成本也更低，优势不言而喻。

由于氢气要高压泵入储氢罐内，因此加氢气、输出氢气的整套系统都处于高压状态下。

除了储氢罐之外，车载储氢系统还有瓶口阀、减压阀、加氢口和供氢管路。

目前大部分氢燃料锂电池车型，输氢管路采用的是耐腐蚀非常强的316不锈钢材质。

但是，不锈钢材质较重不利于轻量化，今后的发展方向是铝合金和碳纤维管材。

预冷加氢工艺加一次氢气枪口一层霜

加氢看着简单，实际上加氢口零部件非常复杂。要满足25MPa、35MPa和70MPa的家住压力要求，流速还需达到100-120g/s。

现在加氢速度仅需3分钟左右即可将车载储氢罐加注满，和加汽油以及天然气一样便利。

为了提升加氢速度和密封的可靠性，目前大部分加氢站皆采用预冷加氢工艺，使得最大充装状态可达到95%。因此当加完氢气之后，我们可看到加注枪表面非常冷，甚至会有一层霜出现。

“氢”靠压可不行

氢元素在我们生活周边太多了，再加上氢气和我们生活当中接触少，有的人化学还没学好，因此容易给某些投机分子带偏甚至骗取融资。

在标准大气压下，氢气的密度实在是低。要储存氢气光靠压不行，还是要和谐，要想办法“拉拢”它们提高密度才行。

研究这方面的科学家认为，未来固态储氢和有机液体储氢将会是提高储氢密度的方向。

最后来看看国内生产储氢瓶的现状，国内储氢方面的生产厂商并不多，重要集中在东北和北京地区。

目前，国内具备生产各种规格的35MPa铝内胆碳纤维全缠绕Ⅲ型高压氢气瓶，70MPaⅢ型储氢瓶还在陆续推出。

像本田Clarity和丰田Mirai那种70MPaⅣ型储氢瓶还在预研和试制阶段，国标也尚未建立。

但是，我国当前阶段70MPa加氢站基础建设还未普及，高压压缩机就、加氢机、加注冷却系统、控制逻辑与通信协议等问题都还未解决，这些因素限制了国内70MPaⅣ型储氢瓶的推广和量产。