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加氢汽车横空出世,优质储氢材料市场化将指日可待

作者:明镁科技 日期:2019-02-12

     2019年1月12日,国内成品油十个工作日计价周期已经圆满结束,在这个计价周期中,国际油价连涨9日,是近几年来最长连涨模式。硬是扭转了国内原油变化率由负转正,因此国内油价将终止“五连跌”,将迎来2019年来第一次上涨。面对并不便宜的油价,不少车主都纷纷表示油价若持续上涨,将不再开车上下班,而是选择其他交通方式出行。可如若在购车时就选择了更环保的新能源汽车,那油价问题就不再是人们茶余饭后讨论的焦点了。

    提及新能源汽车,很多人固有的观念里都是指的纯电动汽车(EV)或油电混动型汽车(PHEV),除此之外还有一种氢能源汽车。2018年11月,丰田研发了一款氢燃料电池车,并将它取名为“Mirai”。
    这款氢能汽车是以氢气为动力,并不是通过燃烧氢来获得,而是利用氧气与氢发生化学反应后转化成电能,由于它不产生除水以外的其他产物,且反应时所需的燃料在地球上几乎是取之不尽用之不竭的,因此氢能源汽车的发展必然是大势所趋。
    Mirai搭载有两个70MPa的高压储氢罐,与传统的内燃机相比,氢燃料电池组的能源效率更为优越,3-5分钟就可完成氢燃料的加注,而加注形式也和汽油车加油相似,十分方便。
    关于氢气的储藏问题很多朋友都非常担心,毕竟氢气是易燃易爆气体。Mirai车厢的后排坐垫下方和后方的两个储气罐容积分别为60L和62.4L,而罐体内的氢气压力最大可达70兆帕,氢储量最大可达5公斤。而两个储气罐均采用碳纤维+凯夫拉复合材料制造,所以在受到严重的撞击时也不用担心会发生破裂。除非用0.50口径以上的狙击步枪连续射击,否则是无法击穿储气罐的。
    氢能汽车的问世,储氢罐的潜在市场也会日益增大。储氢罐一般是由储氢材料,容器,导热机构,导气机构和阀门五部分组成。储氢罐既可以用来收集储存氢气,也可以为需要氢气的装置提供氢气。镁是具有发展潜力的轻量化绿色结构材料和功能性材料,也是储存氢的有效材料,镁具有重量轻、储氢密度高、镁资源丰富、环境污染小等特点,并且其微观物理结构有孔,而孔的大小恰好又能让氢以原子的形式储存在这些孔中,氢的两个原子之间的距离以原子的形式存在要比以分子形式存在时约小30%,因此镁的储氢比较高,达到6.7%。另外,把氢储存在镁合金中,可以控制释放的速度,保证利用的安全性。1968年美国科学家发现了镁-镍合金具有吸氢功能后,认为其是最具应用开发价值的储氢材料。镁-镍合金较其他几种储氢材料而言,具有储氢密度高、可循环吸放氢、安全性能高的优点。研究表明镁镍合金的储氢能力基本可以达到合金自身重量的3.6%。因此,镁-镍合金在储氢罐上的应用效果将远远超过碳纤维等其他复合材料。
 
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