??????????? 鉛酸電池屬于安全電池,在使用過程中自身不容易產(chǎn)生燃燒、爆炸等危險事故。但鉛酸電池電解液的泄漏、有害氣體的產(chǎn)生和可燃氣體的聚積將對乘員產(chǎn)生傷害。由于鉛酸電池電解液為硫酸溶液,電池里溢出的液體是含有稀硫酸的電解液,能夠?qū)щ?,具有較強的腐蝕能力,會傷害人體皮膚和眼睛,對汽車的鋼制部件腐蝕,同時引發(fā)電池的短路或?qū)θ梭w產(chǎn)生電傷害。為了避免或減少電解液的泄漏,電動汽車在開發(fā)設計時應該使電池組布置在受到?jīng)_擊與振動較小的部位,電池組所在的箱體要盡可能地保持通風良好,同時應該遠離發(fā)熱機件(如電機等),以避免電池組熱失控。
??????? 直接式燃料電池的安全隱患以及解決措施:氫氣罐自身的安全,是指電動汽車在使用過程中因氣溫升高或出現(xiàn)意外事故,如碰撞、翻車使氫氣罐發(fā)生變形、開裂及爆炸。氫氣罐的安全威脅主要來自這兩個方面:一是碰撞引起罐體的破裂;二是外界溫度對氫氣罐的影響。
??????? 首先分析不同工況下氫氣罐罐體破裂的情況,在正常使用情況下,由于目前氫氣罐體采用高性能碳復合材料外殼及應用各種保護裝甲技術,并且各種壓力狀態(tài)下的儲氫罐都通過相應的認證,因此不會有氫氣罐破裂的情況發(fā)生。如在2002春季,通用汽車公司的壓力達700巴的儲氫罐己獲德國技術監(jiān)督協(xié)會的承認,各項技術指標己達到EIHP(歐洲綜合氫計劃)的規(guī)定及美國的‘NGV2’行業(yè)標準及德國對壓力罐所規(guī)定的指導性規(guī)范。在危險工況下,如果儲氫罐裝在一個安全性能較好的位置,例如安裝在后軸的前方,大約在后排座椅的下方,在正常的碰撞試驗中只要沒有硬物直接碰撞到儲氫罐上,儲氫罐不會發(fā)生破裂,當然,這需要
??????? 大量實驗的進一步證實。例如,通用公司的“氫動3號”曾經(jīng)在計算機上進行過20 次模擬撞擊試驗,并進行過一次實際撞擊試驗。在進行撞擊試驗時,車輛是在幾乎滿負荷情況下以56公里的時速按40%的傾斜角度正面撞擊一塊可變形檔板,這些模擬及實際的各種類型撞擊試驗(包括正面撞擊、側(cè)面撞擊和尾隨撞擊),結(jié)果都表明該型號車己達到歐洲的強制性安全標準。如果有硬物直接與儲氫罐發(fā)生碰撞,氫氣罐不可避免會有變形、破裂發(fā)生。
??????? 另一個方面是外界溫度對氫氣罐的影響,電動汽車在正常行駛的情況下或危險工況下,當外部溫度升高時,罐內(nèi)的氣壓也會隨著上升,這對氫氣罐安全會造成一定的隱患。所以,為減小內(nèi)部的氣壓,需安裝一個能自動打開的控制閥,當內(nèi)部氣壓超過臨界值時,需釋放一部分氫氣以減小內(nèi)部氣壓。
????????? 氫氣的泄漏:由于導氣通道、氫氣罐或電池組殼本身的裂開,會排放出氫氣與空氣混合成可燃燒氣體,從而引起燃燒與爆炸。在汽車防燃防爆體系中最根本的是:任何地方不得有潛在危險氣體的聚集;不允許乘客艙及封閉的貨艙內(nèi)的氫氣濃度超過2% 。為防止燃燒或爆炸的發(fā)生,主要是控制氫氣聚集時的濃度。如果有微量氫氣逸出,系統(tǒng)便應向司機發(fā)出警告,氫氣的逸出再高一點的話,系統(tǒng)就應該轉(zhuǎn)到有限功能運行,當測到的氫氣達到一定濃度時,控制閥在接收到來自氫氣濃度傳感器的信號后便應該迅速關閉儲氫罐的出氣口,停止汽車的運行。另一方面,在可能聚集氫氣的位置安裝排風裝置,以便迅速吹散聚集的氫氣,避免其濃度處于爆炸范圍內(nèi)。
??????? 但氫氣的泄漏沒想像中那樣容易發(fā)生且易導致事故,從2000年5月開始,本田公司將對其研制的FCX-V5燃料電池車進行一系列公路汽車碰撞測試。在時速55公里的情況下,兩輛汽車迎面發(fā)生碰撞后,壓縮液氫箱完好無損,并沒有發(fā)生任何泄漏。引用另外一個實例,Minami Coral Cable大學的Dr.Michael R.Swain模擬氫動電動汽車與傳統(tǒng)汽油汽車的泄漏情況,他同時對兩輛汽車點火,來比較兩者之間損傷嚴重程度。結(jié)果表明:汽油汽車受到嚴重損傷,但氫動汽車沒有受到損傷。
??????? 解決這些電動汽車安全性問題,將使得電動汽車的發(fā)展邁上更高的臺階,我個人也覺得電動汽車的發(fā)展的可能性是毋庸置疑的,在未來電動汽車將占主導地位,引領世界汽車的蓬勃發(fā)展。
???????