氢气是一种无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。氢气是世界上已知的密度小的气体,氢气的密度只有空气的1/14,即氢气在1标准大气压和0℃时氢气的密度为0.089g/L。因氢气的极难存储的特性,储氢瓶发展已有50多年的历史,从钢瓶到全复合材料气瓶的研制成功,实现了向产品结构合理、质量轻的巨大转变。近年来,当前市场储氢瓶主要使用三型瓶及35MPa铝内胆碳纤维全缠绕气瓶
氢燃料电池供氢系统设备
氢气是一种无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。氢气是世界上已知的密度小的气体,氢气的密度只有空气的1/14,即氢气在1标准大气压和0℃时氢气的密度为0.089g/L。因氢气的极难存储的特性,储氢瓶发展已有50多年的历史,从钢瓶到全复合材料气瓶的研制成功,实现了向产品结构合理、质量轻的巨大转变。近年来,当前市场储氢瓶主要使用三型瓶及35MPa铝内胆碳纤维全缠绕气瓶70MPa塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶已经进入使用阶段。
IV型储氢瓶
在储氢瓶的技术及研发方面,我国与世界相比仍然存在一定的差距,随着我国对氢能源的重视,差距正在逐渐缩小。国内四型瓶70MPa塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶研发滞后。
国外乘用车已经开始使用质量更轻、成本更低、质量储氢密度更高的的IV型瓶,而我国的IV型还处于研发阶段,成熟产品只有35MPa和70MPa三型瓶,三型瓶是我国发展的重点,其中35MPa储氢瓶已被广泛应用于氢燃料电池车,70MPa刚开始推广。国外技术较为成熟,车用储氢瓶以IV型瓶为主。
III型瓶
当前我国储氢瓶已经开始研发、推广IV型瓶,当前国内以III型瓶为主,正在逐步像IV型瓶过度,IV型瓶可以达到75MPa压力并且采用塑料内胆重量更轻,承受压力更大。
当前国内企业生产的三型瓶的主要原材料碳纤维,由于研发起步较晚,面临工艺落后、碳纤维原材料性能差等原因,国产碳纤维还不能满足车用储氢瓶的要求,主要依赖进口。
车载供氢系统振动试验
振动试验
冲击试验针对的是整车非常极限的工况,比如发生碰撞。但车辆在安全行驶过程中,很少发生强烈的碰撞,更多的是来自地面的振动激励,这种振动是随机的,也就是说车辆在行驶时,我们的车载供氢系统会长期处于一个随机振动的环境中。这对于以高压气态储存氢气的车载供氢系统是非常严峻的考验。
同时也意味着每个阀件、管路、接头都要在这样复杂的环境中保持自身的功能正常及气密正常。为此,我们除了对每个零部件都单独做了振动测试外,对集成的系统也要进行振动测试。
同样作为车辆的储能装置,可以参考GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》进行系统级的振动测试。如下图所示,车载供氢系统
进行了X、Y、Z三坐标的随机振动及定频振动。
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