氢气箱

氢气箱（Hydrogen Tank，或称为氢气罐）被用来保存氢气[1][2][3]。2001年发表第一款四型（Type IV）氢气箱，可保存压力700巴（70帕斯卡；10,000磅力每平方英寸）的压缩氢气。首批配置四型（Type IV）氢气箱的上路燃料电池车，包括：丰田FCHV、梅赛德斯-奔驰F-Cell、和通用汽车HydroGen4。

配置于本田FCX平台的氢气箱

低压箱

各式各样的应用，促使开发出各种不同的氢气（化学式 H2）保存方案。最近，「Hy-Can（Hydrogen-Canister）集团」[4]发表小型一公升10巴（1.0帕斯卡；150磅力每平方英寸）的规格。「Horizon Fuel Cells 公司」目前正贩售可重复充填的 HydroStik 产品给消费者，拥有3帕斯卡（30巴；440磅力每平方英寸）和金属氢化物的外形[5]。

一型（Type I）
  • 金属箱体（钢/铝）
  • 可承受最大压力：铝为175巴（17.5帕斯卡；2,540磅力每平方英寸）；钢则为200巴（20帕斯卡；2,900磅力每平方英寸）.

二型（Type II）
  • 金属箱体（铝）附加长丝（例如：玻璃纤维/芳香聚酰胺、或碳纤维）缠绕金属柱状体[6]。参见「复合材料包裹压力容器」。
  • 可承受最大压力：铝/玻璃纤维为 263巴（26.3帕斯卡；3,810磅力每平方英寸）；钢/碳纤维或芳香聚酰胺则为299巴（29.9帕斯卡；4,340磅力每平方英寸）。

三型（Type III）
  • 以复合材料、玻璃纤维强化塑料/芳香聚酰胺、或碳纤维制成箱体，并附加金属内衬（铝或钢）。参见「金属基复合材料」。
  • 最大可承受压力：铝/玻璃纤维为305巴（30.5帕斯卡；4,420磅力每平方英寸）；铝/芳香聚酰胺为438巴（43.8帕斯卡；6,350磅力每平方英寸）；铝/碳纤维则为700巴（70帕斯卡；10,000磅力每平方英寸）。

四型（Type IV）
  • 复合箱体，例如：碳纤维箱体附加聚合物内衬（热塑性塑料）。参见「滚塑」和「纤维强化塑料」。
  • 最大可承受压力：塑料/碳纤维为661巴（66.1帕斯卡；9,590磅力每平方英寸）以上[7][8]。

五型（Type V）
  • 全复合材料无内衬之箱体，「CTD（Composite Technology Development）公司」于2014/1/1已建置完成第一个原型箱体以提供测试[9][10]。

箱体测试和安全考量

参照ISO/TS 15869（修订版）：

  • 爆破测试：箱体爆裂时的压力，通常为超过二倍工作压力以上。
  • 耐压测试压力：测试运行时的压力，通常为工作压力以上。
  • 泄漏测试、或渗透测试[11]：数值单位为 NmL/hr/L（H2泄漏量NmL/时间hr/箱体容量L）。
  • 疲劳测试：通常为数千次循环的填充/释放。
  • 篝火测试：箱体暴露于明火。
  • 子弹测试：实弹射击于箱体。

实际标准EC 79/2009：

  • 美国政府能源部维护一个氢气安全实务的网站，提供许多关于箱体和配管的数据[12]。他们冷冷地观察出：「氢气是一种低黏度、极细微分子，因此就容易出现泄漏。」[13]

金属氢化物保存箱

氢化镁

利用镁金属[14]保存氢气，是一种安全但和重量成反比的保存技术，通常压力需求限制于10巴（1.0帕斯卡；150磅力每平方英寸）。

填充过程会产生热，而排放过程将需要一些热量以释放包含于保存材料之中的氢气（H2），必须达到至少300 °C（572 °F） [15]，才能活化这些类型的氢化物。

其他氢化物

参见「氢化铝钠」。

研发
  • 2008 - 日本，碳纤维树脂复合材料（CFRP，Carbon Fiber Reinforced Plastics）预浸料之间三明治夹层的粘土基薄膜[16]。

参见

参考数据
  1. International hydrogen fuel and pressure vessel forum 2010 的存盘，存档日期2012-09-05.
  2. (PDF). [2016-01-06]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-03）.
  3. (PDF). [2016-01-06]. （原始内容存档 (PDF)于2012-09-27）.
  4. Hycan 的存盘，存档日期2011-12-06.
  5. . [2016-01-06]. （原始内容存档于2016-01-01）.
  6. Onboard storage of hydrogen-Page 2 的存盘，存档日期2006-11-27.
  7. (PDF). [2016-01-06]. （原始内容 (PDF)存档于2007-11-10）.
  8. (PDF). [2016-01-06]. （原始内容 (PDF)存档于2012-03-09）.
  9. . [2016-01-06]. （原始内容存档于2015-12-08）.
  10. . [2016-01-06]. （原始内容存档于2015-12-09）.
  11. Modeling of dispersion following hydrogen permeation for safety engineering and risk assessment 的存盘，存档日期2011-07-23.
  12. . [2016-01-06]. （原始内容存档于2015-02-11）.
  13. . [2016-01-06]. （原始内容存档于2015-02-11）.
  14. . [2016-01-06]. （原始内容存档于2016-03-03）.
  15. Storage by Mc-Phy （页面存档备份，存于）
  16. Development of a Clay-Plastic Composite Material with Good Hydrogen Gas Barrier Property 的存盘，存档日期2008-08-21.

外部链接
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