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12日下午，北京科泰克科技有限責任公司副總經理、總工程師張國對“車載儲氫瓶安全應用”課題進行了講解。
北京科泰克科技有限責任公司副總經理、總工程師張國
氫氣作為一種常用工業(yè)氣體，其儲存一直是一個難題，也是被廣為研究的領域。
目前，氫氣常規(guī)儲存方式有四種：金屬儲氫、吸附儲氫、液化儲氫和壓縮儲氫。
近幾年，也在開展新的儲氫方式研究，包括復合儲氫、液態(tài)儲氫、微管儲氫等，但應用最廣泛、最便捷的是壓縮儲氫。
張國介紹，儲氫瓶共分為五種類型：Ⅰ型氣瓶是金屬氣瓶，Ⅱ型氣瓶是金屬內膽環(huán)向纏繞氣瓶，Ⅲ型氣瓶是金屬內膽全纏繞氣瓶，Ⅳ型氣瓶是非金屬內丹全纏繞氣瓶，V型氣瓶是無內膽全纏繞氣瓶。
從Ⅳ型氣瓶發(fā)展來看。1947年美國Kellog公司研制成功世界上第一臺纏繞機。20世紀50年代Brunswick公司(Lincoln前身)開始研究橡膠內膽纖維纏繞容器，1959年為Polaris火箭研制了復合材料儲箱。1963年交付塑料內膽復合氣瓶。1959年法國AeroSpatiale空間研究中心(AS)開始復合材料容器的研究，產品多用于空間飛行器。
20世紀70年代隨著新型纖維不斷問世，纏繞氣瓶技術飛速發(fā)展，民用復合氣瓶研發(fā)開始增多。DOT批準Ⅲ型瓶進入市場。歐美航空航天領域轉向Ⅲ型瓶。
1993-1997年Ⅳ氣瓶技術發(fā)展速度加快，產品擴展到CNG、LPG、SCBA、污水處理等方面。
1997年加拿大EDO的Ⅳ氣瓶在北美（CNG）使用中內膽出現(xiàn)裂紋和鼓包，2005年左右歐洲（SCBA）出現(xiàn)使用問題。ANSI S-081《空間系統(tǒng)用復合材料壓力容器》只對金屬內膽選材進行了指導。這些影響了此類氣瓶在高壓領域的應用，歐美航空航天領域確定以Ⅲ型瓶為主。
2013年現(xiàn)代銷售“ix35FCEV”，2015年豐田銷售“Mirai”，均使用70MPa的Ⅳ型瓶充裝氫氣。2015年東南亞、美國、歐洲開始規(guī)模應用Ⅳ型CNG氣瓶。
Ⅳ型瓶具有更多的優(yōu)勢，與Ⅲ型瓶在結構上存在顯著區(qū)別，Ⅳ型瓶突破了高壓氣瓶不允許焊接（連接）的約束，拓寬了技術創(chuàng)新范圍，帶來更多不確定性。
相比較而言，Ⅰ型瓶和Ⅱ型氣瓶笨重，存在氫脆隱患，車載儲氫無法采用。Ⅲ型瓶通常為鋁膽碳纖維全纏繞復合氣瓶，無滲漏、可快充。我國車用氫氣瓶均為該類型。Ⅳ型瓶是當前70MPa氣瓶主要結構形式，對溫度較為敏感，存在滲漏隱患。已經逐漸開始應用。V型瓶仍處于研發(fā)階段。
目前，我國涉及氣瓶法律1部，《中華人民共和國特種設備安全法》、法規(guī)18份，現(xiàn)行有效國標70份（涵蓋了氣瓶設計、標識、工藝、檢測、測試、附件、充裝、使用、定期檢驗等過程）以及相關團體標準，如車用壓縮氫氣鋁內膽碳纖維全纏繞氣瓶定期檢驗與評定與車用壓縮氫氣塑料內膽碳纖維全纏繞氣瓶等。
一般情況，車載氣瓶在使用時出現(xiàn)故障的情況，多發(fā)生在車輛碰撞；氣瓶定檢時，暴力拆卸；氣瓶內壁異物腐蝕。車輛發(fā)生碰撞事故后，應首先疏散人員，避免在周邊環(huán)境較為復雜的情況檢修氫系統(tǒng)！
張國介紹，車載氣瓶發(fā)生安全事故時，正確的處理方式為：詢問司機，有無明顯的漏氣聲音；檢查加氫口附近壓力表，是否有壓力；檢查有無異物插入氣瓶；檢查氣瓶附件及連接附件的零部件有無撞擊痕跡；檢查氫管路有無損毀；打開氫系統(tǒng)排空閥，判斷是否有氣體排出。
