氢燃料电池车安全吗？

随着各国对燃料电池汽车产业的不断投入，燃料电池汽车技术逐渐成熟，各国及各区域燃料电池汽车相关标准也在不断制定和完善中。目前，世界上已有2款氢燃料电池车实现量产。但是，人们对于氢燃料电池车的安全性普遍存在顾虑，这些顾虑主要来自于高压储氢瓶以及氢恐怖的爆燃效果，所以人们都在问：它安全吗？会爆炸吗？

本文以丰田Mirai为例，解读燃料电池车安全性的相关问题及解决方案。

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储氢瓶真的安全吗？

目前，高压氢瓶储氢是车载氢气系统储氢方式的主流。Mirai有两个压力高达70MPa的储氢瓶分别置于后排坐垫下方和后方。人们最担心这两个高压的储氢瓶是否会在汽车发生碰撞中发生破裂、甚至爆炸。为了消除这方面的担忧，丰田做了一个用一颗5mm口径的子弹射击储氢瓶的实验，实验表明，子弹虽然射穿了储氢瓶外壁，但是储氢瓶整体性保持完好，内部的氢气仅仅从很小的孔洞溢出并消散在空气中，没有发生爆裂和爆炸。

子弹射击储氢瓶实验

      其实，Mirai储氢瓶由三层结构组成，最内层材料是高强度聚合物，中层是强化碳纤维和高强度聚合物的混合材料，外层是玻璃纤维和高强度聚合物的混合材料，总厚度25mm。它具有良好的防渗透性、强度和耐久性，受到严重撞击时也不用担心会发生破裂。

丰田Mirai高压储氢瓶

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氢气会泄漏吗？

从氢瓶到燃料电池，氢气泄漏的薄弱环节是导气管、燃料电池及其链接部分。为此，氢燃料电池车都配有防泄漏安全系统。以Mirai为例，在氢瓶附近及驾驶位附近安装有氢气感应装置，1秒钟之内可以感知氢气泄露、关闭氢瓶电磁阀并发出警报。同时，为了当氢瓶电磁阀失效时能手动切断氢源，通常还配有手动截止阀。氢瓶电磁阀和手动截止阀联合作用，可有效的避免氢气泄漏，提高氢气使用安全。

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车身处于起火的环境怎么办？

当车身处于起火环境中，温度传感器和压力传感器会检测到储氢瓶内气体温度和压力的异常并切断氢气供应。同时，为防止储氢瓶因高温高压爆炸，瓶阀上安装了易熔栓，在110℃的温度下易熔栓会熔解，氢气可以以每分钟不超过118NL的速度逐渐排出，在60分钟内排空。那么这时候排出的氢气会爆炸吗？一般来说，氢气燃烧要达到两个条件。一是满足氢气的爆炸极限，即在空气中氢的浓度4%~74.2%；二是施加静电、明火或混合空气温度达到527℃及以上。氢气爆燃的条件是有先后顺序的，首先要满足浓度，然后再满足点燃条件。如果已经有点燃条件，那么氢气只会排出多少就燃烧多少，不会爆燃，就像煤气灶燃烧燃气一样。

可燃气体与空气混合时的爆炸极限

（注意：丙酮、苯和甲醇在常压下不是气体）

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燃烧的氢气会烧到人吗？

燃气管排出氢气的方向是顺延车底部的前后方向，可以保护车舱内不会被火焰殃及。这并不是新的设计，早在天然气车产生之初，便通过严格实验而产生的安全设计规范，已经应用很长时间，安全可靠。

氢气排出位置及方向示意图

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加氢安全吗？

加气枪连接到车的加气口后被电磁机构锁住，安全性和电动车充电接头的水平相当。同时加气枪具有单向阀的功能，在加气头出现损坏情况下，防止气体向外泄漏并提高加气头的使用寿命。管路电磁阀，在给气瓶充气时，可有效防止气体进入电池。值得一提的是，日本最新法律规定，用户不允许自己操作加氢设备，而应由专业工作人员完成加氢工作，也是出于防止事故发生的考虑。

综上所述， “防弹级别”的储氢瓶，再配合电磁阀、安全阀、溢流阀、热熔栓、手动截止阀、温度传感器、压力传感器等辅助安全装置，不仅可以有效地解决氢气泄漏问题，还可以降低汽车剧烈碰撞时发生氢气爆炸的可能。

因此，我们对于氢燃料电池车可以放心使用。