南陽(yáng)一則“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”的新聞讓我知道朋友圈的化學(xué)水平，在我看來(lái)大家都被書(shū)記的點(diǎn)贊和記者的報(bào)道帶偏了，都跑去關(guān)心“水實(shí)時(shí)制取氫氣”了，卻忽視了氫燃料鋰電池最關(guān)鍵的一點(diǎn)，那就是制取出來(lái)的氫氣如何進(jìn)行車載儲(chǔ)存供給電堆發(fā)電。

幸虧初中學(xué)化學(xué)老師教得好，我可還能迅速條件反射般背出元素周期表到56號(hào)元素的！大家知道是哪個(gè)元素的可在評(píng)論區(qū)留言哈（不能問(wèn)度娘哦）。

2019年元素元素周期表誕生150周年

由于常溫、常壓下氫氣的體積能量密度非常低，要儲(chǔ)存4kg的氣態(tài)氫氣卻要45立方米的容積。

因此儲(chǔ)存氫氣是制約氫燃料鋰電池車發(fā)展的凸出障礙。

南陽(yáng)報(bào)道的“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”，原理其實(shí)就是通過(guò)催化劑制取水中的的氫氣。制取出來(lái)的氫氣能給電堆產(chǎn)生足夠多的電來(lái)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛前行嗎？

即便是能夠驅(qū)動(dòng)，但是這個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的氫是如何儲(chǔ)存的我倒覺(jué)得很好奇。

而根據(jù)我愛(ài)學(xué)習(xí)掌握的知識(shí)來(lái)總結(jié)，目前主流的儲(chǔ)氫技術(shù)無(wú)非就分傳統(tǒng)的儲(chǔ)氫和新型材料儲(chǔ)氫兩種。

目前包括豐田、本田和現(xiàn)代汽車等已經(jīng)推出了氫燃料鋰電池車型的汽車廠商，皆采用傳統(tǒng)的高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫方式。

寶馬則采用的是低溫液化儲(chǔ)氫，為了絕熱，寶馬7系氫能動(dòng)力車型采用的儲(chǔ)氫罐有多層真空結(jié)構(gòu)，因此可看到一個(gè)巨大的圓柱形鋼桶塞進(jìn)了它的后備廂。

總之，儲(chǔ)氫關(guān)鍵環(huán)節(jié)都做不好，再怎么制取氫氣都只能是竹籃子打水，更別說(shuō)有足夠的氫來(lái)發(fā)電驅(qū)動(dòng)車輛前行了。

以豐田Mirai和本田Clarity為例，車載儲(chǔ)氫瓶采用的都是70MPa高壓，只不過(guò)各家因?yàn)檩p量化的技術(shù)不一樣，儲(chǔ)氫瓶采用的材質(zhì)不一樣。

國(guó)內(nèi)乘用車領(lǐng)域最具代表性的就是上汽榮威了。

榮威950氫燃料鋰電池車型采用的也是70MPa高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)，儲(chǔ)氫瓶和本田Clarity上的一樣，皆是碳纖維纏繞Ⅲ型，但在輕量化方面沒(méi)有豐田做得那么出色。

塑料內(nèi)膽碳纖維纏繞Ⅳ型氣瓶相比鋁內(nèi)膽碳纖維纏繞Ⅲ型氣瓶，重量更輕，而且批量化生產(chǎn)成本也更低，優(yōu)勢(shì)不言而喻。

由于氫氣要高壓泵入儲(chǔ)氫罐內(nèi)，因此加氫氣、輸出氫氣的整套系統(tǒng)都處于高壓狀態(tài)下。

除了儲(chǔ)氫罐之外，車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)還有瓶口閥、減壓閥、加氫口和供氫管路。

目前大部分氫燃料鋰電池車型，輸氫管路采用的是耐腐蝕非常強(qiáng)的316不銹鋼材質(zhì)。

但是，不銹鋼材質(zhì)較重不利于輕量化，今后的發(fā)展方向是鋁合金和碳纖維管材。

預(yù)冷加氫工藝加一次氫氣槍口一層霜

加氫看著簡(jiǎn)單，實(shí)際上加氫口零部件非常復(fù)雜。要滿足25MPa、35MPa和70MPa的家住壓力要求，流速還需達(dá)到100-120g/s。

現(xiàn)在加氫速度僅需3分鐘左右即可將車載儲(chǔ)氫罐加注滿，和加汽油以及天然氣一樣便利。

為了提升加氫速度和密封的可靠性，目前大部分加氫站皆采用預(yù)冷加氫工藝，使得最大充裝狀態(tài)可達(dá)到95%。因此當(dāng)加完氫氣之后，我們可看到加注槍表面非常冷，甚至?xí)幸粚铀霈F(xiàn)。

“氫”靠壓可不行

氫元素在我們生活周邊太多了，再加上氫氣和我們生活當(dāng)中接觸少，有的人化學(xué)還沒(méi)學(xué)好，因此容易給某些投機(jī)分子帶偏甚至騙取融資。

在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，氫氣的密度實(shí)在是低。要儲(chǔ)存氫氣光靠壓不行，還是要和諧，要想辦法“拉攏”它們提高密度才行。

研究這方面的科學(xué)家認(rèn)為，未來(lái)固態(tài)儲(chǔ)氫和有機(jī)液體儲(chǔ)氫將會(huì)是提高儲(chǔ)氫密度的方向。

最后來(lái)看看國(guó)內(nèi)生產(chǎn)儲(chǔ)氫瓶的現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)儲(chǔ)氫方面的生產(chǎn)廠商并不多，重要集中在東北和北京地區(qū)。

目前，國(guó)內(nèi)具備生產(chǎn)各種規(guī)格的35MPa鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞Ⅲ型高壓氫氣瓶，70MPaⅢ型儲(chǔ)氫瓶還在陸續(xù)推出。

像本田Clarity和豐田Mirai那種70MPaⅣ型儲(chǔ)氫瓶還在預(yù)研和試制階段，國(guó)標(biāo)也尚未建立。

但是，我國(guó)當(dāng)前階段70MPa加氫站基礎(chǔ)建設(shè)還未普及，高壓壓縮機(jī)就、加氫機(jī)、加注冷卻系統(tǒng)、控制邏輯與通信協(xié)議等問(wèn)題都還未解決，這些因素限制了國(guó)內(nèi)70MPaⅣ型儲(chǔ)氫瓶的推廣和量產(chǎn)。