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第三方高纯氢检测机构
氢气的液化是通过多次循环的绝热膨胀来实现的。像液化天然气一样,液氢也可以作为一种氢的储存状态。但由于液氢沸点很低、气化潜热小(0.45kJ/g),因此,液氢的温度与外界的温度存在巨大的温差,稍有热量从外界渗入容器,即可造成液氢的快速沸腾而损失。如何保持超低温是车载液态储氢技术的核心难题。为了避免和减少蒸发损失,液氢燃料储罐多采用双层壁式结构,内外层罐壁之间除保持真空外,还要放置碳纤维和多层薄铝箔以防止热量传递[1]。据报道,这种隔热技术的效果可以让煮沸的咖啡保温80天以上才会降到适宜饮用的温度,也可以使3~5大气压的液氢长时间保持在23K的低温。为确保运行安全,车上有安全管理系统,负责实时监控由于液氢的蒸发所造成的压力升高。当系统氢压达到风险压力时,过载氢气经卸压阀排出。
因绝热要求,液氢低温储箱所需的体积约为液氢的2倍,这也就是说液态储氢系统的实际体积还是汽油箱的3倍。其次,氢气的液化成本高、耗能大,制取1kg液氢的能耗约为12kWh,相当于液氢质量能量的30%;第三是液氢的蒸发问题,“氢动一号”可以把蒸发控制在每天3%以内,但蒸发问题没有彻底消除,始终存在。这会带来两方面的负面风险。一方面,为避免储箱压力的升高,必须定期放氢卸压。这在路上行驶时应该不是问题,容易做到,但在相对封闭的停车场或车库内就会有安全隐患;另一方面,即使一辆不开的汽车,其氢燃料也会每天自然减少,停留数日后便再无法开动。第四是从经济和安全方面来看,液氢加氢站的建设与日常维护的难度也较大。
但液氢的高能、绿色、无污染是其不可忽视的优点,目前国内很多研究机构都针对液氢车载使用中的一些难题进行研究,推进着车载液氢供氢的实践工作。