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火狐直播:氢燃料动力锂电池与三元锂离子电池谁更安全?
来源:火狐app下载 作者:火狐体育在线 更新于:2023-11-07 00:55:15 阅读: 67

  今年能够说是电动汽车安全元年,过去无论是厂商还是购买电动汽车的用户,从来只关心性能和续航能力,没人关心过电池安全,直到特斯拉曝出自燃事件后大家才开始越发关注电动汽车的安全问题。这也让很多过去不为人知、厂商避而不谈的、三元锂离子电池的性能缺陷逐渐浮出水面,让人们逐渐意识到磷酸铁锂的好处。

  倘若拿三元锂跟磷酸铁锂比较相信很多人很快就能了解磷酸铁锂正安全性方面的性能是要优于三元锂离子电池的,但是倘若拿三元锂与氢燃料动力锂电池比较,谁更安全呢?过去人们总是谈氢色变,觉得氢是一种比汽油还要危险得多的能量储备方式。事实果真如此吗?氢燃料动力锂电池的工作原理是如何的?它的安全性是怎么设计的?与三元锂相比谁更安全?本期来为大家解读

  正如电动汽车当中的电池组相同,储氢罐是用来存储氢气的设备,燃料动力锂电池反应堆是用来把氢气和氧气转化成电能和水的设备。这两者加在一起,就构成了相当于电动汽车的电池组,能够继续为电机和整车电器设备供应电力。

  氢燃料动力锂电池的好处显而易见,电力转换效率非常之高,而且过程中十分静谧,也不会要大量散热。这就是为甚么丰田Mirai仅仅携带5kg氢气就能续航700公里+的原由。极大的单位体积内的包含的能量和极高的能量转换效率,是氢燃料动力锂电池最大的特点。燃料动力锂电池反应堆的核心技术是质子交换膜以及催化剂,这些技术目前紧要被欧美大公司所垄断,在我国并没形成太大规模的产业化。所以反应堆被列为核心技术就很容易理解了,那么储气罐为甚么也是核心技术呢?

  就如同一个大国的装备制造水平相同,在工业和民用范畴,密封材料的性能也是掂量一个大国制造业水平的紧要根据。欧美很多国家相关高性能密封材料的配方和制造工艺是绝对保密的。这就是为甚么在传统汽车范畴,那些优秀性能的刹车系统和汽油柴油直喷射动机的燃油共轨系统都来自于欧美供应商,因为它们的核心技术就是密封技术。

  有关氢燃料动力锂电池车也是这样,要想提高续航能力就要多谢带氢气,而能够储存氢气的能承受压力的容器有关压力的承受力,就能携带氢气多少的关键。正因为氢气的密度很小,所以非得经过压缩甚至是低温液化后,储存在能承受压力的容器当中才可以获得足够的单位体积内的包含的能量,容器可承受的压力越大,单位体积内携带的氢气就越多。而容器可承受压力越大,也代表着对密封性能和抗压性能的要求越高。丰田Mirai在氢气储存方面的性能是世界领先的,并且车型已经量产,即便这样,携带5kg的氢气依然要两个很大的储气罐,因此占据了车内后部的很多空间,使得整车在造型上有别于传统电动汽车,车尾高度相对较高。

  在整个燃料动力锂电池车运作的过程中,燃料动力锂电池反应堆是一个化学反应的场所。它只要源源不断的供给少量氢气就能够继续工作,倘若发生氢气泄漏或者安全事故,可以迅速切断供应氢气的路径来戒备氢气的燃烧。大家都能想到,最大有可能影响燃料动力锂电池车安全性的是储气罐。

  所以在设计储气罐时非得充足考虑安全碰撞问题:一方面储气罐的壳体材料要够轻,另一方面要有足够的强度用于耐受撞击。因此,储氢罐一般都是以成本高昂的碳纤维及其它复合材料组合而成。但是,我们不难发现,不管用多么坚固的材料制造储气罐壳体,也只是在一定的速度条件下,能保障碰撞的安全性。然而实际道路行驶时的速度,肯定要远高于试验室做安全碰撞的速度,那么一旦储氢罐破碎,造成氢气泄漏与空气混合在一起是否就会马上发生爆炸呢?

  事实上,在储氢的设计中都考虑到了这一点。正因为储氢罐内部的氢气压力很大,所以在储气罐上设计有紧急泄压阀,若发生氢气泄漏或着火,紧急泄压阀会自动打开并迅速释放储气罐内的氢气。我们不难发现氢气的密度比空气小得多,并且非得与氧气结合才能出现燃烧或者爆炸,被高压释放的氢气在靠近储气罐的部分由于压力高流速极快,没什么机会与氧气接触,而远离储气罐的氢气由于其密度小的特点,又会迅速的在空气中上升。即便这样一个时间段空气当中有明火能够很好的满足引燃条件,那么也仅只是在空气上空形成一个火球,并不会对人员造成伤亡。这种高速释放氢气的技术也同样被使用在加氢站的大型储气罐之中。

  与三元锂离子电池相比,氢气储存过程中的安全性应当是更高的,因为能通过隔绝氧气,或者迅速释放的方式,让危险的氢气迅速逃离人群,某一种意义上来讲甚至比液态的汽油更安全。而三元锂离子电池会跟着时间的推移电池的老化,有可能是在内部发生短路的现象,或者因外力的撞击导致内部的短路自燃。最可怕的是,无论是由内而外引发的自燃还是由外而内导致的燃烧,过程中都会释放大量氧气,这就从另一方面代表着即便与空气隔绝,电池也会越烧越旺。

  在我国,三元锂离子电池最大的优点,就是在近几年国家政策的倾斜鼓励下产量得到了极大的发展,可以说我国公司是掌握其核心技术的,并且一跃成为了全球最大的锂离子电池加工国,成本得到了极大的降低,已经完全形成了规模产业。而氢燃料动力锂电池技术,无论是反应堆催化剂的工艺配方,还是储气罐的核心技术,我国都没形成规模产业,所以成本极高。但我国却又非常具备发展氢能源的产业条件,每年国内石化行业出现的氢气副产品足够用于车辆使用,氢气获得成本比较低,而且不要依靠电解水这种高耗能的方式获得氢气,这为大规模发展燃料动力锂电池汽车奠定了良好的基础。

  今年能够说是电动汽车安全元年,过去无论是厂商还是购买电动车的用户,从来只关心性能和续航能力,没人关心过电池安全,直到特斯拉曝出自燃

  锂电池的应用广泛,从民用的数码、通信产品到工业设施到特定种类设备等都在批量使用,不一样的产品需要不同的电压和容量,因此锂离子电池串联和并联使用情况很多,锂电池通过加装保护电路、外壳、输出而形成的应用电池称为P

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