燃料电池电动汽车储氢方式简介

目前的燃料电池电动汽车大部分以纯氢作为燃料，为使燃料电池电动汽车能达到所需的续驶里程，在汽车上就需要有一定储存量的氢。车载储氢主要有压缩氢气、液态氢和金属储氢三种形式。

1.压缩氢气形式

氢气的密度较小，需要通过压缩来增加其储存量。压缩氢气的压力一般在20～30MPa或更高，因而要求储氢气瓶能承受高压且重量轻、使用寿命长。高压储氢气瓶的材料用铝或石墨材料，通常制成环形压力容器。这有助于提高容积效率，满足续航里程的要求，而且便于在汽车上安装。

不同类型的燃料电池电动汽车，高压储氢气瓶的布置形式也有所不同。燃料电池轿车的高压储氢气瓶通常安装在后座椅下或行李箱下，而客车的储氢气瓶通常安装在车辆的顶部或裙部。图14-7所示为某种燃料电池客车储氢气瓶的布置方式。

图14-7 某种燃料电池客车储氢气瓶的布置方式

1—储氢气瓶 2—车顶控制气路 3—压力表 4—滤清器 5—减压阀 6—燃料电池

2.液态氢形式

相对于气态氢，液态氢具有较高的能量密度，可显著提高单位容积氢的质量，有利于低运输成本，提高燃料电池电动汽车的续航里程。但是，液态氢需要将气态氢冷却到-253℃才能得到，氢气的液化过程时间较长，而且需要消耗大量的能量。另一个问题是，液态氢难于较长时间储存，只能储存在供应站，而在运输时也需要专用运输车辆。(www.xing528.com)

车载液态氢储存罐如图14-8所示。液态氢储存罐需要有良好的绝热性能，因此，其外壳通常用绝热材料包裹，其内部设有液位计和压力调节（控制）装置。

图14-8 车载液态氢储存罐

1—液氢进出口 2—绝热材料 3—安全排气口 4—液态氢 5—压力仪表 6—液位计

液态氢需要转换为氢气才能提供给燃料电池，而液态氢汽化过程需要吸收热量，因此，在供氢系统中还需要设置换热器和压力调节系统。

3.金属储氢形式

利用金属氢化物储氢，就是将氢气加压至3～6MPa，使进入容器的氢在高压下附在金属小颗粒上，完成氢与金属的结合，同时释放出热量。由于从金属小颗粒中释放出氢时，需要吸收外部的热量，所以金属储氢容器不仅需要有一定的耐压强度，还要有足够的换热面积，以满足充氢和放氢时的热量传递。为了尽可能多地储存氢，需要储氢金属表面呈小颗粒状，并且在适当的温度范围和压力范围内能够储存或释放氢气。