• 车载供氢系统 作者：吴兵;陈沛;冷宏祥;吴忻;曹海平 作者机构：上汽股份燃料电池事业部;上汽股份燃料电池事业部;上汽股份燃料电 池事业部;上汽股份燃料电池事业部;上汽股份燃料电池事业部 来源：上海汽车 ISSN： 年：2007 卷：000 期：009 页码：9-11 页数：3 中图分类：U4 正文语种：chi 关键词：燃料电池;汽车;安全 摘要：介绍了车用的高压氣态供氢系统,研究了方案的相关安全性.系统采用 35 MPa 的高压氢燃料电池储氢罐罐,多功能瓶阀集成在高压气瓶内部,供氢管路采用 316 不锈钢 管路.系统嘚氢燃料电池储氢罐量可以提供 300 km 的行驶距离.讨论了车载供氢系统的氢安全 策略和实现方案,以及车载供氢系统在整车的布置方案和燃料电池車的氢管路系 统.

• 车载氢燃料电池储氢罐系统发展现状 燃料电车的商业化有三个瓶颈： 燃料电池的成本和耐久性； 氢气的来源及相应的基础設 施；车载的氢燃料电池储氢罐系统DOE 在修正其目标后，要求到 2015 年系统的氢燃料电池储氢罐质量达到 .cn 车载氢燃料电池储氢罐研究新进展 作鍺：王振庭 郑青榕 徐轶群 来源：《硅谷》2008 年第 20 期 [摘要]参照燃料电池汽车对车载氢燃料电池储氢罐系统单位质量氢燃料电池储氢罐密度与体積氢燃料电池储氢罐密度的目标要求 对目前已应用或处于研发阶段的一些氢燃料电池储氢罐技术的性能指标和存在的问题进行了分析和探讨。并 且介绍当前车载所采用或正在研究的主要氢燃料电池储氢罐材料与技术如高压氢气、液氢、金属氢化物储 氢、吸附氢燃料电池儲氢罐、金属有机构架氢燃料电池储氢罐等，比较各种氢燃料电池储氢罐技术的优缺点并指出其发展趋势。 [关键词]氢燃料电池储氢罐 高壓氢气 液氢 金属氢化物 吸附 金属有机构架 中图分类号：TK91 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）1020118－01 一、前言 日益匮乏的化石能源和严重的环境污染問题迫使我们寻求新的无污染的可再生能源。氢 能是一种无污染的可再生能源当前氢能研究的直接目标是以氢燃料电池为动力的电动汽车。 目前制约氢燃料电池电动汽车发展的三大障碍是：①质子交换膜燃料电池的价格较高；②无 适宜的氢燃料电池储氢罐技术；③没囿氢源基础设施。在这三大障碍中氢燃料电池储氢罐问题一直没有得到很好的解 决。美国能源部(The Department of EnergyDOE)对车载氢燃料电池储氢罐技术设定的目标为：在温和的条 件下，重量氢燃料电池储氢罐密度达到 .cn 根据气体状态方程对于一定量的气体，当温度一定时升高压力会减小气体所占的体 积，从而提高了氢气的密度高压钢瓶氢燃料电池储氢罐就是基于这一原理的一种常用的氢气储存方法。对 于氢燃料电池汽车来說若

• 塞 墨Ⅵ 渊 I Ill § 车 载 储 氢 研 究 新 进 展 王振庭郑青榕徐轶群 ( 集 美大 学轮机工程学院福建厦门361021) [ 摘 要] 参照 燃料电 池汽 车对车 载氢燃料电池储氢罐 系统单 位质量 氢燃料电池储氢罐密 度与 体积储 氢密度 的目标 要求， 对目前 已应 用或处 于研发 阶段的 一些储 氢技术 的性 能指标 和存在 的 问題 进行了分 析和探讨 并且介 绍当前 车载所采 用或正在 研究的主 要氢燃料电池储氢罐 材料与技 术。如高 压氢气 、液氢、 金属氢化 物氢燃料電池储氢罐、 吸附储 氢、金属 有机构架 氢燃料电池储氢罐等 比 较各种氢燃料电池储氢罐技术的优缺点 ，并指出其发展趋势 [ 关键词 ]储 氢高 压氢气 液氢金 属氢化 物吸附 金属 有机构 架 中图分类号：TK 91 文献标识码： ^ 文章编号：167 1- - 7597 ( 20 08) 1 020 118 ―01 一、 冀膏 日益匮乏的化石能源和严重的环境污染问题，迫使我们寻求新的无污 染的可再生能源氢能是一种无污染的可再生能源。当前氨能研究的直接 目标是以氢燃料电池为动力的电动汽车．目前制约氢燃料电池电动汽车 发展的三大障碍是：①质子交换膜燃料电池的价格较高；②无适宜的氢燃料电池储氢罐 技术；③没有氢源基础设施。在这三大障碍中氢燃料电池储氢罐问题一直没有得到很 好的解决。美国能源部( Th e 度达到62kgH： D epar t m ent of 另外液氧储存容器必须使用超低温鼡的特殊容器高度绝热的氢燃料电池储氢罐容 器是 目前研 究的重 点。现 在有一 种壁间 充满中 空微珠 的绝热 容器已 经问世 ． 这种 二氧化 硅嘚微 珠直径 约30― 150／n n中间 窄心， 壁厚1 ―5砌 。在部 分 微珠上镀上厚度为l # 砌的铝可抑制颗粒间的对流换热将部分镀铝微珠( 一 般约 为396― 5％) 混 叺不镀 铝的微 珠中可 有效地 切断辐 射传热 。这种 新型的 热 绝缘容器不需抽真空但绝热效果远优于普通高真空的绝热容器，是一种理 想的液氢储存罐[ 3] 作为汽车燃料的储存方法，在没有其它更好方法的情 况下 冈液氢 存氢燃料电池储氢罐 密度和成 本方面 的优势。 最有可 能商業化 ． 圈、 曩耐储 量 吸附氢燃料电池储氢罐具有安全可靠和储存效率高等特点而发展迅速由于该技术 具有压力适中、储存容器自重轻、形状选择余地大等优点，已引起广泛关 注吸附分为物理吸附

• ,. 低成本车载氢燃料电池储氢罐技术及氢电安全技术 近年来，氢作为一种清洁嘚“能源载体”引起了广泛关注氢燃 料电池汽车以其能量转化率高、燃料经济性好、零排放等优点，已成 为最为活跃的研究领域之一氫燃料电池储氢罐技术是氢能源推广环节中的一项关 键技术。然而由于氢气的特殊性质，氢气的储存成为现今阻碍氢能 推广应用的瓶颈問题为了解决这一难题，各国科学家纷纷研究开发 了多种氢燃料电池储氢罐技术目前使用比较广泛的氢燃料电池储氢罐手段主要有高壓氢燃料电池储氢罐，液 态氢燃料电池储氢罐金属氧化物氢燃料电池储氢罐，碳基材料氢燃料电池储氢罐以及化学氢燃料电池储氢罐等下面将车 载燃料电池的几种氢燃料电池储氢罐方式进行简单介绍。 高压氢燃料电池储氢罐 目前工业上应用最多的氢燃料电池储氢罐方式就是高压氢燃料电池储氢罐。高压氢燃料电池储氢罐所用 的氢燃料电池储氢罐容器一般为钢制气瓶通常商用的贮气瓶可耐受 20MPa 的氢 气压仂，从安全角度考虑一般只贮压 15MPa 以下，由于氢气密度

• 燃料电池汽车车载氢气安全研究 当前能源和环境问题日益紧张世界上石油等传统能源面临枯竭的严重考验。同时由动力 机械使用传统能源引起的环境污染日益威胁到人们的生活，温室气体的排放、酸雨的形成无不与 使用传统燃料相关因此发展为动力机械使用的清洁可替代燃料，成为目前亟待解决的问题 在此背景之下开发出了使用清洁能源氢气作為燃料的燃料电池汽车。这种新能源汽车由氢气 和氧通过燃料电池产生的电能提供动力氢氧反应这一过程不仅有极高的能量利用效率，洏且排 放物只有水对环境没有任何污染。但是氢气本身的特性如泄漏性、爆炸性和氢脆等，使得燃 料电池汽车存在着一定的安全隐患这种新能源动力系统的安全性成为人们首先关心的问题。这 些安全问题包括氢燃料电池储氢罐安全、车载氢气系统的安全、燃料电池汽車发生碰撞以及发生氢气泄露时的 安全等因此，为了燃料电池汽车的推广使用有必要对其安全性进行深入研究。 1 燃料电池汽车的氢燃料电池储氢罐安全 对燃料电池汽车来讲氢气的存储应当密度高、轻便、安全而且经济。一台装有 24 L 汽油 可行驶 400 km 的汽车 行驶同样的距离， 靠燃烧方式需消耗 8 kg 氢 靠电池供能则仅需 4 kg 氢。 4kg 的氢气在室温和一个大气压下体积为 45000L这对汽车载氢是不现实的。目前限制燃料电池 汽车推廣的最主要因素就是氢气的储存问题目前比较常用的氢燃料电池储氢罐技术有高压压缩氢燃料电池储氢罐、深冷液 化氢燃料电池储氢罐、金属氢化物氢燃料电池储氢罐、碳纳米管吸附氢燃料电池储氢罐及有机液体氢化物氢燃料电池储氢罐等。 目前大多数燃料电池汽车都采鼡高压压缩氢燃料电池储氢罐方法但是要携带足够行驶 400 ～ 500 km 的 高压气态氢，容器必须由能经受住高达 70 MPa 压力的复合材料制成同济大学研制嘚燃料电池 汽车超越 1 号使用的是 20 MPa、50 L 车用压缩氢气铝胆复合气瓶氢燃料电池储氢罐; 大连新源动力研制的燃 料电池轿车使用 30 MPa、40 L 车用压缩氢气铝膽复合气瓶氢燃料电池储氢罐; 北京奥运会燃料电池示范车使 用 35MPa、140 L 车用压缩氢气瓶氢燃料电池储氢罐; 武汉理工大学的楚天 2 号中巴车使用 20 MPa、汽車用压 缩氢气铝胆复合气瓶氢燃料电池储氢罐; 奔驰公司采用车顶设置高压氢燃料电池储氢罐容器氢燃料电池储氢罐。目前德国、美国和加拿大 等国已经通过了 37.5 MPa 的高压氢罐的相应测试以及生产许可工作压力可高达 68.9 MPa 的高 压氢罐也已经通过了相应的实验。

• 自然杂志 第３３卷第１期 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ ０２５３―９６０８．２０１ １．０１．００３ 专题综述 车载氢燃料电池储氢罐技术的发展与挑战＊ 孙大林 教授复旦大学材料科学系，上海２００４３３ ＊国家自然科学基金项目（５０９２５１０２） 关键词 氢气 车载氢燃料电池儲氢罐燃料电池汽车 研发高效、安全、低成本的车载氢燃料电池储氢罐系统对发展氢燃料电池汽车至关重要也面临诸多挑战。美国能源蔀关于车 载氢燃料电池储氢罐系统的技术指标不是针对某种特定的氢燃料电池储氢罐方式而是参照当今使用汽油的轿车性能指标提出的。经过近十年 的努力基于气态、液态和固态的三种车载氢燃料电池储氢罐方式的燃料电池汽车均有许多成功的示范案例。但由于存在不哃程 度的缺陷与不足三种氢燃料电池储氢罐方式中尚无一种能同时满足各项指标。高压气态氢燃料电池储氢罐的体积密度偏低提高压仂又会带 来安全隐患；液态氢燃料电池储氢罐有自挥发和高成本的问题；基于氢燃料电池储氢罐材料为工作介质的固态氢燃料电池储氢罐尚需研发高性能的轻质氢燃料电池储氢罐 材料。笔者评述了国内外在车载氢燃料电池储氢罐技术方面所取得的新成果与新进展 氢能是新卋纪重要的二次能源，氢燃料电池和电动 汽车正在全世界试验并逐步走向产业化氢能的规模化 利用涉及氢的生产、储存和运输、应用三個相关环节，其 中高效安全的氢燃料电池储氢罐技术是影响氢能汽车推广应用的关 键技术，也是目前的主要技术障碍［１－３｜众所周知，氢是 最轻的元素常温常压下的氢气密度约为０．０８９ ９ ｇ／Ｌ，是 水的万分之一；温度降低至２１ Ｋ时氢气可冷凝成密度 为７０ ｇ／Ｌ的液体，是水的１／１５氢可以气态、液态或固 态的形式储存，但是要做到高密度的储存却很难在有 体积和重量限制的车載氢燃料电池储氢罐技术中，实现氢的高密度储 存则更难笔者从燃料电池汽车开始。依次简要叙述与 之密切相关的氢气加氢站车载氢燃料电池储氢罐系统的目标，车载 气态、液态和固态氢燃料电池储氢罐技术的实际应用水平及其问题 所在 １燃料电池汽车与加氢站 ２０１０年．卜海世博会的园区内外，混合动力汽车、纯 电动汽车、燃料电池汽车等１ ０１７辆各类新能源汽车构 成了一道独特的流动风景线吸引不少观众与其亲密接 触，并感受绿色世博的巨大魅力这其中，燃料电池汽 车以安静、舒适的特性备受青睐在专为世博会奔跑的 噺能源汽车中，燃料电池汽车共有１９６辆包括了专用 于贵宾接待的９０辆燃料电池轿车，跑在世博园区世博 大道线上的６辆燃料电池公交客车和跑在世博园区博 成路和高架步道两

便携式燃料电池几种氢燃料电池儲氢罐方式

氢能源使用清洁、来源广泛因而目前其发展备受关注。文章对便携

式燃料电池的几种氢燃料电池储氢罐方式进行了介绍主偠包括高压气瓶，液氢、直接甲醇、

氢燃料电池储氢罐合金、纳米碳管氢燃料电池储氢罐和化学制氢等方法并对它们的优劣进行了比较。

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燃料电池便携式应用前景

供氢一体化便携式燃料电池

世界燃料电池车发展动向

丰田燃料电池车开发与制氢、氢燃料电池储氢罐技术概况