主讲嘉宾

　　李成谦，在校期间主修机电一体化工程专业，毕业后在武汉雄韬氢雄燃料电池科技有限公司担任高级数控工程师，主要负责电气设备日常维护与检测线日常维护与人员培训。他曾参与了45KW燃料电池简易测试台搭建和45KW燃料电池测试台的操作培训与测试，并负责了45KW燃料电池增程器设计与开发以及45KW与60KW燃料电池发动机设计与开发。

氢气储存———氢瓶

　　储氢瓶是采用铝合金内胆碳纤维缠绕的高压储氢瓶，重量轻、单位储氢密度高，具有优良的韧性和抗撞击性能。储氢罐保护层主要采用整体式设计，保证在碰撞时，高压储氢罐的动态位移不会太大，避免断裂。氢管路中大多采用316不锈钢材质的管路，其在氢气中的拉伸性能、疲劳性和劳裂纹扩展性能出众，具有较好的氢脆性能。燃气管排出氢气的方向是顺延车底部的前后方向，可以保证车舱内不被火焰殃及。

　　目前金属内衬纤维缠绕储氢瓶主要有35兆帕和70兆帕储氢瓶。其中，35兆帕瓶已经广泛应用于车载系统；70兆帕瓶也已经研发成功。但是，国内70兆帕储氢瓶相关标准尚未出台，目前国内还没有实际应用，但国外已经应用于轿车和客车等车型。

　　2014年12月15日，丰田汽车在日本发布全球第一款量产氢燃料电池汽车Mirai，其以氢气为动力源，产生电能通过电动机来驱动车辆。Mirai的售价为723.6万日元（约44万人民币），经政府补贴后，实际的售价在520万日元左右（约31万人民币），极大地降低了燃料电池汽车的价格。丰田自1992年开始研究氢燃料电池汽车，共造出五代FCHV车型。经过了20年的技术积累，丰田终于在2013年东京车展上推出了最大续驶里程约550km的FCV概念车。储氢罐中的氢气与车头吸入的氧气在燃料电池内发生反应，产生的电能驱动电机从而带动车辆；反应产生的剩余电能存入动力电池内。Mirai的输出功率以及最高时速和百公里加速与当前市售的家用轿车相差无几。由于没有内燃机，Mirai在行驶过程中只有胎噪，相比传统汽车更为安静，且排放物只有水，无污染。

　　氢气是易燃的危险品，丰田Mirai燃料电池汽车储存在车底的两个储氢瓶内氢气的最大压力高达700个大气压，岂不是相当于携带着两个定时炸弹？针对这一疑问，Mirai采用碳纤维+凯夫拉复合材质，抗撞击能力强；车身设计充分考虑了在碰撞时对燃料电池电堆及储气罐的保护，并在氢罐周围布置加强件，避免侧碰对氢罐的挤压。氢罐上装有止逆阀式易熔塞泄压阀，车辆着火的时候，易熔塞会受热熔化，并强制性地排出氢气。且Mirai的易熔阀是止逆阀式，火不会进到气罐里。氢气会向汽车的右斜后方排出，大约2分钟即可全部排出。氢罐上配备氢气传感器，一旦发生氢气泄漏，阀门就会关闭。氢气基本处于密封在罐内的状态。

燃料电池驱动未来

　　面对日益凸显的能源和环境问题，世界各国早已经达成了谋求绿色可持续发展道路的共识。燃料电池作为新能源技术领域的热点，被普遍认为是一种高效清洁的新型发电方式，可灵活地为交通工具、家用电器、航空航天等提供动力。

　　能源是人类社会向前发展的源动力，能源技术的发展是衡量一个国家经济发展水平和生活水准的重要指标之一。人类社会的每一次进步都与能源技术的突破与创新不可分割。但现有的能源结构及人类的不合理利用，给人类社会带来酸雨、温室效应、全球气候变暖、空气污染、臭氧层破坏等环境问题，一步步逼迫人类重视能源结构的转型，进而寻求高效、清洁和可持续发展的新能源技术也是全球各国必须面对和重视的问题。

　　燃料电池是一种能有效控制燃料和氧化剂的化学反应，并将其中的化学能直接转化为电能的电化学装置，是一种把燃料中的化学能转换成电能的能量转换器，被誉为继火电、水电及核电之外的第四种发电方式。燃料电池虽然名叫“电池”，但实际和电池是有区别的，电池属于储能器范畴，而燃料电池不储能，本质上只是一个能量转换器，更像是一台“发电机”。

　　与传统发电方式相比，燃料电池有其特殊之处：在反应过程中，燃料电池能量转换过程无明火燃烧活动，所以能量转换效率不受卡诺循环限制。除此之外，燃料电池还具有燃料多样化、噪音低、排气较清洁、对环境污染小、维修性好以及可靠性高等优点。

氢燃料电池应用前景十分广阔

　　氢能做为交通行业的储能物质，具有可以大规模稳定储存、持续供应、远距离运输、快速补充的特点和优势，在未来以分布式为主、排放量为特征的能源构架中，氢能源系统会与电力系统并存互补，共同满足交通运输、家庭生活、工业生产的能源需求。

　　氢能燃料电池汽车在交通节能减排中具有重要战略作用，在中国制造2025中，对燃料电池汽车做出了相关要求，在2025年，实现燃料电池汽车年产销 10万辆，以城市私人用车、公共服务用车的批量应用为主，实现燃料电池技术的推广应用。氢燃料汽车将会是汽车动力，甚至小型动力单元（发电机）的最终形态。

　　2018年可以说是中国新能源的元年，全年销量首次突破一百万辆，占到了全球销量的一半之多。燃料电池，以氢能源为盛，氢是大自然中储量最多的元素。这种能源使用形式就是氢气与氧气反应，产生相应的化学能随后转化成电能储存到电池里，以供电机驱动。氢能源汽车的核心部件在于电堆、氢气循环泵、空压机以及增湿器等等，这些部件的研发，在国内已经着手开始了。但是，关于氢能源核心技术的发展，国内与国际行业标杆还是有一定的差距。

　　除此之外，据统计，国内目前已经有41家企业着手氢能源研究。主要动因还是在于国家正式把氢能源列为纯电动车投资项目。从氢能源自身来说，它才是真正具有零排放、长续航，燃料补给快等特点，可以说，真正击打到了当下纯电动车的核心痛点。氢燃料的这些特点，似乎展示了未来应用场景会好过电动车，不过，当下还是受制于技术发展，比如说氢气的收集、制造、运输、储存等等，还有汽车端的安全防护问题，都是亟待解决，同时，加氢站的基建问题，也要对等跟进，这就需要国家力量了，在不久的将来，加油站可能会转型成加氢站。