何为氢燃料电池？氢燃料电池汽车安全吗？

01

中国“氢经济”到来

3月15日，中国国务院举行新闻发布会，宣布和解读了年度政府工作报告的83处修订。其中一条修订是提议推动与氢燃料电池汽车相关的加氢站等设施建设。

中国政府使用补贴和其他政策，不到10年就创造了世界最大的纯电动汽车市场。这块市场目前并非没有问题和局限性，所以政府寻求无碳交通工具多元化发展。燃料电池这门技术因此受到中国的青睐。

02

韩国拟全面推广氢燃料电池商用车

韩国国土交通部20日发布报告，宣布打算2035年以前让商用车全部使用氢燃料电池，以减少微尘污染。

国土交通部负责这一事务的官员说，政府将与汽车制造商和专用车辆制造商合作，在全国推广氢燃料电池，全力建造氢燃料电池车充电基础设施。

本月早些时候，国土交通部宣布打算2022年以前投入2000辆氢燃料电池公交车，氢燃料电池车今年将驶上首尔、釜山等七个大城市街头。

何为氢燃料电池？

氢燃料电池是使用氢这种化学元素，制造成储存能量的电池。

特点

>>无污染

燃料电池对环境无污染。燃料电池只会产生水和热

>>无噪声

燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。

>>高效率

燃料电池的发电效率可以达到50%以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能（发电机）的中间变换。

区别

干电池、蓄电池——是一种储能装置，是把电能贮存起来，需要时再释放出来；

氢燃料电池——严格地说是一种发电装置，像发电厂一样，是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。

另外，氢燃料电池的电极用特制多孔性材料制成，这是氢燃料电池的一项关键技术，它不仅要为气体和电解质提供较大的接触面，还要对电池的化学反应起催化作用。

应用

氢燃料电池一般多应用在航天、飞机、汽车等领域。

燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水，它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳，也没有硫和微粒排出。因此，氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放、零污染的车，氢燃料是完美的汽车能源。

氢燃料电池汽车安全吗？

据了解，氢气是一种极轻、扩散性十分强、极易燃烧、无色透明、无臭无味的气体。

在开放空间中，氢气的扩散能力很强，氢泄漏或燃烧时，会很快地垂直上升到空气中并扩散。与汽油相比，由于氢的扩散系数是汽油的12倍，且密度远低于空气，因此，发生氢气爆炸时会发生在气源上方，汽油的爆炸则发生在燃料周围。

图左侧为氢气燃料爆炸，右侧为汽油发生爆炸

与常规能源相比，氢能具备一定的安全属性。

一是氢气的扩散系数和浮力更大，泄漏时浓度可迅速降低；

二是氢气的爆炸范围很宽，单位体积或单位能量的爆炸能很低，点火能不高，不产生浓烟和灰霾；

三是泄漏速度快于常见燃料，但泄漏总能量不高。

只要相关企业在生产装置设计、建造、生产、运输、应用等各个环节中严格按照相关法规和标准实施，氢能的安全性就能够得到保障。

氢气如何实现储存安全？

安全防护措施：

1.过温报警

储氢瓶上安装的温度传感器用来检测瓶内气体温度，传感器将温度信号发送到驾驶室仪表盘上，从而判断瓶内氢气是否超温。

2.起火防护

当储氢瓶处于起火环境中时，温度传感器和压力传感器会检测到瓶内气体温度和压力的异常并切断氢气供应。同时，瓶阀上安装有压力泄放装置。

3.过压保护

当储氢瓶中氢气压力过高时，能通过压力泄放装置自动泄压，保证储氢瓶在安全的工作压力范围之内。

4.过流保护

当供氢管道断裂，溢流阀开启，进行过流保护，截断气体泄漏。

5.氢气泄漏监控

储氢瓶电磁阀与氢气泄漏报警系统联动，当泄漏氢气浓度达到保护值时将自动关闭，从而切断氢气供应。

其实，燃料电池比想象中更安全，我们对燃料电池多一分了解，对它的安全性能就会多一分信赖。燃料电池知识的普及仍任重道远。