我們習慣于追隨氫燃料汽車帶來的一系列熱點喊括，但是真正去探究產(chǎn)業(yè)熱點背后的原因和未來挑戰(zhàn)爱葵，可能才是對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大推動桐愉。
車載供氫系統(tǒng)為燃料電池汽車提供氫源赊锚，保障燃料電池汽車安全境薪、可靠枯昂、穩(wěn)定運行殃忠，是燃料電池汽車的重要組成部分了奋。目前除了高壓氣瓶供氫方式之外，還有固態(tài)儲氫趾始，包括化學氫化物儲氫和物理吸附儲氫秉馏；有機液體儲氫；化學制氫脱羡，包括鋁粉制氫萝究、甲醇制氫、硼氫化鈉制氫锉罐、氨制氫帆竹、乙醇制氫等多種供氫方式。對此脓规，我們認為燃料電池汽車對車載供氫系統(tǒng)有多方面的要求栽连。
安全是第一要素
氫氣既是燃料，又是吻扔撸化品秒紧，具有易燃易爆的物理化學特性，所以車載供氫系統(tǒng)的安全性是第一位的态罪。首先滿足GBT 24549－2009 《燃料電池電動汽車 安全要求》噩茄，GBT 26990－2011《燃料電池電動汽車 車載氫系統(tǒng) 技術條件》，GBT 29126－2012《燃料電池電動汽車 車載氫系統(tǒng) 試驗方法》复颈，GB／T 35544－2017《車用壓縮氫氣鋁內膽碳纖維全纏繞氣瓶》等標準的相關安全要求。車用壓縮氫氣鋁內膽碳纖維全纏繞氣瓶必須經(jīng)過常溫壓力循環(huán)試驗 董翻、未爆先漏試驗 圾董、槍擊試驗 、極端溫度壓力循環(huán)試驗 桨挂、火燒試驗 几谐、加速應力爆破試驗、 跌落試驗等試驗的考核布布。
如果采用了非高壓氣瓶供氫方式坊欢，還需要根據(jù)現(xiàn)場具體的制氫供氫的物理化學特性，及相關安全標準鹃封，采取相應的有效措施甥归，保障系統(tǒng)的安全。比如說采取甲醇水溶液制氫，就要考慮甲醇水溶液的可燃性風險卑保，并采取相應的安全措施处冰。
滿足燃料電池發(fā)動機的多種要求
燃料電池發(fā)動機的供氫要求是多方面的，包括以下要求：
第一天俺，氫氣純度要求赞辩。燃料電池發(fā)動機對氫氣品質要求，可以參照GB／T 37244－2018《質子交換膜燃料電池汽車用燃料 氫氣》的要求授艰。
如果采用了現(xiàn)場制氫供氫的方式辨嗽，那么氫氣品質的要求就更為重要，氫氣的提純就成為供氫系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)淮腾。
第二糟需，供氫系統(tǒng)快速啟動。汽車的啟動需要在短時間完成来破，這就要求供氫系統(tǒng)快速響應篮灼，對于高壓氣瓶供氫容易實現(xiàn)，但是對于現(xiàn)場制氫供氫徘禁，就會有一定的困難诅诱，在動力系統(tǒng)控制上采取用蓄電池供電可以適當?shù)膹浹a這一問題，但如果啟動時間太久送朱，就不利于使用娘荡。
第三，供氫壓力方面驶沼。對于高壓氣瓶供氫容易實現(xiàn)炮沐，對于現(xiàn)場制氫供氫，如果壓力過低佛缕，可以配置氫氣加壓泵來滿足要求碉伙。
第四，供氫流量方面陈汇。汽車運行時功率的改變真译，也要求供氫流量跟隨改變，對于高壓氣瓶供氫容易實現(xiàn)燕柠，但是對于現(xiàn)場制氫供氫猬蚤，往往最適合的是穩(wěn)定的恒流量輸出，增大和減小供氫流量都有困難尊慷，如果這個調節(jié)范圍太小执寺，那么燃料電池的只能是恒功率發(fā)電，在動力系統(tǒng)控制上用蓄電池進行功率調節(jié)彌補肖婴，適應于增程式技術路線洞惕。對于鋁粉制氫刑嚷，一旦制氫反應開始，就不能停止庞溜，流量調節(jié)也很困難革半，反應容器制氫完之后，要除去反應物流码，而且體積較大又官，反應物除去之后投放鋁粉，這些情況下停止供氫氣漫试。
第五六敬，供氫溫度方面。對于高壓氣瓶供氫容易符合要求驾荣，但是對于現(xiàn)場制氫供氫外构，往往產(chǎn)生的氫氣溫度偏高，如有機液體儲氫播掷，脫氫時溫度為160℃审编，低溫燃料電池就不能使用，必須先降溫歧匈。
儲氫率和儲氫密度不可太低
儲氫率是供氫系統(tǒng)的儲氫量除以供氫系統(tǒng)的重量百分比垒酬，儲氫密度是供氫系統(tǒng)的儲氫量除以供氫系統(tǒng)的體積，這兩者是表征供氫系統(tǒng)的供氫能力的重要技術指標嚎猛。需要指出的是薛苫，它們指的是系統(tǒng)，對于非高壓氣瓶供氫方式拉鳄，還應該包括儲氫介質排貌、介質容器、反應容器凳福、加熱裝置投谅、冷卻裝置、提純裝置则钩、加壓裝置昨宋、控制系統(tǒng)等部件。目前國內廣泛使用的35MPa3型高壓氣瓶诅慧，儲氫率是4．5wt％，豐田的是70MPa4型高壓氣瓶壤牙，儲氫率是5．7wt％班聂，對于高壓氣瓶供氫系統(tǒng)，重量和體積基本集中在氣瓶上适肠，供氫系統(tǒng)儲氫率和儲氫密度會增大一些霍衫。所以對于非高壓氣瓶供氫系統(tǒng)候引，要從系統(tǒng)上全面考慮，如果僅以材料的儲氫率敦跌，代替系統(tǒng)的儲氫率澄干，表面上數(shù)值很高，實際上其供氫能力很低柠傍，系統(tǒng)重量太重麸俘，體積太大，誤導客戶惧笛。
保障供氫系統(tǒng)循環(huán)壽命
對于高壓氣瓶从媚，循環(huán)壽命超過1萬次，使用壽命超過15年患整。而對于有機液體儲氫拜效，隨著使用次數(shù)增加儲氫率會降低。
考量供氫系統(tǒng)的經(jīng)濟性
包括供氫系統(tǒng)裝置的經(jīng)濟性各谚、制氫和耗材的經(jīng)濟性紧憾。供氫系統(tǒng)裝置一般會隨著生產(chǎn)批量的增加而降低，而制氫成本和消耗材料的成本卻不會降低多少甥鼠。
現(xiàn)場制氫往往需要消耗能量块生，如某種有機液體儲氫，脫氫時消耗能量惑妥，折合電能為每公斤氫氣消耗11kWh值舌。
明析不同供氫方式優(yōu)缺點
對于非高壓氣瓶供氫，需要從系統(tǒng)上全面考慮示荠，除了上述要求之外漓蜗，還要考慮如制氫工藝的復雜性、制氫材料是否容易獲得节立、能否適應車載環(huán)境螃恕，在安全方面，參照高壓氣瓶的部分試驗要求患并，能否適應膳几。
每一種供氫方式都有突出的優(yōu)點，但也有不足之處破溺，根據(jù)其特點启疙，會有適合使用的地方，如金屬儲氫裕循，雖然儲氫率低臣嚣，但是安全性好，用在潛艇上燃料電池動力系統(tǒng)非常好剥哑；液體有機物儲氫用在大規(guī)模儲存運輸上很有優(yōu)勢硅则。
隨著技術的不斷進步淹父，各種儲氫方式會找到適合自己的應用場合，國內多家機構也在努力嘗試怎虫，不排除在局部特定場合替代高壓氣瓶應用于燃料電池汽車暑认，我們期望這種情況能早日到來。