隨著人(rén)類社會工業化進程的不斷推進,環境問(wèn)題(tí)日漸凸顯,傳統內燃機汽車以汽油作為燃(rán)料,排放的尾氣己成為主要的大氣汙染源。國務院發布的《中國製造2025》將新能源汽車(chē)作為將(jiāng)來重點研發的領域之(zhī)一。而(ér)在新能源汽車中,氫燃料(liào)電池汽(qì)車(FCVs)利用質子(zǐ)交(jiāo)換膜燃料(liào)電池(PEMFC)將氫氣的化(huà)學能轉化為電能,由於具有無汙染、效率高、零排放等優點,在國內外逐漸進入商業化。1993年,加拿大(dà)Ballard電力公司展示了一輛零排放、時速為可達72km/h、以PEMFC為(wéi)動力(lì)的公交車,引(yǐn)發了(le)全球性FCVs研發熱潮[4]。各大汽車企業爭(zhēng)相將燃料電池應用(yòng)於汽車上,經(jīng)過十幾(jǐ)年的發(fā)展,已經基本構建了與傳(chuán)統汽(qì)車(chē)相差不大的FCVs平(píng)台。

早先儲氫罐的材料通常選(xuǎn)用304不鏽鋼或鉻鉬鋼,但它們重量過大,不符合FCVs輕量化的要求(qiú)。梅賽德斯-奔馳GLC F-Cell采用了挪威Hexagon的Ⅳ型儲氫罐,一大一小兩個儲氫罐均布置在車輛底板和車橋之間(jiān)的碰撞保(bǎo)護區內,並通過周圍的輔助(zhù)車架保護。材料(liào)采用(yòng)碳纖維(wéi)外殼,儲氫量達到4.4kg,儲氫(qīng)壓力采用全球標準的70MPa,僅在3 min內就能充滿所需(xū)的氫燃料。
儲(chǔ)氫罐由三層混合材料(liào)結構組成,最內層材料是塑料內膽,用於密封空氣,中層是具有高抗壓性的碳纖維增強塑料(CFRP),外層是具有高抗衝擊性的玻璃纖維增強塑料(GFRP),以及兩端耐摔耐火的環(huán)形保護層(céng)。通過改進CFRP層並減少材料用量(liàng),儲氫罐的重量大(dà)幅下降。現代公司擁(yōng)有自主研發(fā)的儲氫罐技術,NEXO擁有三個大小相同的儲氫罐,使用了一種具有優異抗滲性的新材料,該材料(liào)采用碳纖維製造,表麵覆蓋(gài)能(néng)長時間承受火焰的(de)特殊(shū)塗層。