在全球范圍內(nèi)，正在對(duì)氫能車(chē)輛以及使之成為可能的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行大量投資。
為什么？隨著汽車(chē)制造商尋求提高效率和減少排放，氫燃料電池技術(shù)變得越來(lái)越具有吸引力。氫燃料電池汽車(chē)?yán)脷錃夂脱鯕庠谌剂想姵刂邪l(fā)電來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)零排放運(yùn)行、強(qiáng)勁的動(dòng)力以及重負(fù)荷應(yīng)用所需的扭矩。
這是一項(xiàng)擁有廣闊發(fā)展前景的技術(shù)，并且是一個(gè)迅猛發(fā)展且快速演變的市場(chǎng)。各國(guó)政府和行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者正在消除各種應(yīng)用壁壘，并真正投資于氫能交通的支持與發(fā)展。從元件的角度來(lái)看，我們一直在努力為氫燃料電池技術(shù)提供合適的解決方案以充分發(fā)揮其潛力，無(wú)論是在車(chē)輛本身內(nèi)部還是作為大規(guī)模應(yīng)用所需的快速增長(zhǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施的一部分。
在選擇和確定涉氫元件部分以確保車(chē)輛和基礎(chǔ)設(shè)施可靠運(yùn)行時(shí)，必須考慮若干重要因素。請(qǐng)謹(jǐn)記以下幾點(diǎn)：
材料選擇至關(guān)重要。在涉及卡套管接頭的任何應(yīng)用中，腐蝕控制都很重要，然而，防止氫泄漏帶來(lái)了特殊而獨(dú)特的挑戰(zhàn)。氫脆會(huì)影響 316 不銹鋼的性能，這是一種被廣泛應(yīng)用的合金類(lèi)型，包括氫能車(chē)輛中常用的接頭、閥門(mén)和卡套管。
之所以會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，部分原因在于氫是由極小的分子組成的，氫分子如此之小，乃至氫可以移動(dòng)到材料的立方晶格網(wǎng)狀壁中，從而拆開(kāi)其分子鍵并破壞材料的完整性。實(shí)際上，氫脆可能導(dǎo)致某些等級(jí)不銹鋼的性能得更像鑄鐵：極脆且易于開(kāi)裂。
因此，氫能基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)人員必須特別注意不銹鋼的成分。更高的鉻和鎳含量通過(guò)提供更好的延展性能和抗腐蝕性來(lái)提供更好的抗氫脆性能。美國(guó)材料與試驗(yàn)學(xué)會(huì) (ASTM) 要求 316 不銹鋼配方中的鎳含量至少為 10％，但鎳含量至少為 12％的高品質(zhì) 316 不銹鋼更適合應(yīng)對(duì)氫能行業(yè)的獨(dú)特挑戰(zhàn)。世偉洛克使用鎳含量至少為 12％ 的不銹鋼。
壓力下的性能。密封無(wú)泄漏對(duì)于任何流體系統(tǒng)都是至關(guān)重要的。但是在氫能汽車(chē)和基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用中，當(dāng)進(jìn)行連接時(shí)，選擇和確定元件的類(lèi)型時(shí)應(yīng)特別注意以下事項(xiàng)。
首先，儲(chǔ)氫處于高壓狀態(tài)；壓力越高，車(chē)輛行駛距離越遠(yuǎn)。當(dāng)今的氫能汽車(chē)根據(jù)應(yīng)用需求將氫氣存儲(chǔ)在 350 bar 或 700 bar（5,000 psi 或 10,200 psi）的壓力之下。由于許多短程車(chē)隊(duì)知曉每輛車(chē)每天晚上可以返回中心樞紐補(bǔ)給燃料，因此，均采用 350 bar (5,000 psi) 的壓力。在貨車(chē)運(yùn)輸?shù)容^遠(yuǎn)距離的應(yīng)用中，700 bar (10,000 psi) 的壓力可實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的行駛里程，而制造商的目標(biāo)則為 400 英里 (1,000 km)。更高的壓力需要更高性能的元件，而傳統(tǒng)選型則根本不適用。
抗振動(dòng)能力同樣至關(guān)重要。盡管在工業(yè)應(yīng)用中很重要，但在氫能應(yīng)用中的接頭和連接必須能夠可靠承受與行駛中的車(chē)輛有關(guān)的重復(fù)而持續(xù)的振動(dòng)。例如，錐面螺紋接頭是手動(dòng)加工完成的。加工鋼管的質(zhì)量可能因安裝人員而異，并且氫氣幾乎無(wú)法容忍任何缺陷。小分子氣體甚至可以從最狹小的空間逃逸，即使最少量的泄漏也可能發(fā)展為大問(wèn)題。只有世偉洛克的 FK 系列等先進(jìn)而一致的接頭技術(shù)才能提供理想的性能。
特定于應(yīng)用的元件。在整個(gè)氫能交通領(lǐng)域中，不同的車(chē)輛具有不同的設(shè)計(jì)和元件要求。考慮到城市市政公交車(chē)隊(duì)，是氫燃料電池動(dòng)力的主要機(jī)遇。由于其車(chē)頂上配有儲(chǔ)氫罐，因此與長(zhǎng)途運(yùn)輸車(chē)輛相比，公交車(chē)的結(jié)構(gòu)需要一定的固有柔性；因此，可以應(yīng)對(duì) 350 bar (5,000 psi) 壓力的可靠軟管提供了一定的柔性代替了卡套管的剛性。
就此而言，軟管選型滿(mǎn)足合適的標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的。出于同樣的原因，對(duì)于整個(gè)氫應(yīng)用中的卡套管和接頭，應(yīng)考慮采用高性能的 316 不銹鋼配方，從而在氫動(dòng)力公交車(chē)中，帶有金屬外編織層的聚合物內(nèi)管軟管不建議被選用。設(shè)計(jì)人員應(yīng)從相同的角度考慮軟管選型，即選擇由高品質(zhì)材料制成的軟管以應(yīng)對(duì)特定的應(yīng)用。
強(qiáng)大的支持。在力圖發(fā)揮氫能交通的潛力時(shí)，設(shè)計(jì)人員和制造商應(yīng)尋求與在氫領(lǐng)域擁有豐富而廣泛專(zhuān)業(yè)知識(shí)的元件供應(yīng)商合作。
縱觀我們組織的發(fā)展歷程，我們的團(tuán)隊(duì)始終致力于包括氫氣在內(nèi)的氣體系統(tǒng)的研究工作。憑借我們?cè)谠阅芎筒牧峡茖W(xué)方面卓越的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，再加上強(qiáng)大的全球服務(wù)與支持，可以幫助氫能交通領(lǐng)域的制造商抓住全球各地日益增長(zhǎng)的新機(jī)遇。
是否興趣了解更多內(nèi)容？立即聯(lián)系世偉洛克，以了解我們?nèi)绾螏椭鷺?gòu)建可靠的氫能汽車(chē)和基礎(chǔ)設(shè)施。
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