在政策和市場需求的推動下，城市公共交通電動化趨勢日益明顯。

就在鋰電即將觸碰能量密度理論“天花板”的當前，鋰電也要迎來一波報廢潮。資源儲備、回收成本、環(huán)境問題等多重挑戰(zhàn)，讓人們的期待不禁又回到了氫能上。

而續(xù)航能力強、載重大的氫能重卡，或?qū)⒊蔀槲磥砣剂想姵仄囀袌龅摹绊斄褐薄?/p>

當然，隨著期待和目光一起來的，還有新的安全命題。

氫能重卡的布局與嘗試

近期有媒體報道，作為國家重要能源和戰(zhàn)略資源基地，以煤炭資源聞名遐邇的內(nèi)蒙古，悄然布局氫能產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)在基礎較好的呼包鄂烏地區(qū)穩(wěn)妥開展包括氫燃料電池重卡替代在內(nèi)的應用示范。

鄂爾多斯市較早起步氫能的伊金霍洛旗，200多輛氫能重卡已投入使用。

鄂爾多斯不是唯一一座關(guān)注氫能重卡的城市。

今年2月，西安氫能重卡城際物流通道開啟運輸測試運營，成為陜西省首條氫能重卡城際物流通道。

更早之前，保定市至雄安新區(qū)的“容易路”氫能重卡示范線，作為全球首條百輛級49噸市場化運營氫能重卡運輸線，已于2021年8月正式投運。

早在2020年9月，財政部、工信部等五部門發(fā)布的《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應用的通知》就明確提出，重點推動燃料電池在中重型商用車領域的產(chǎn)業(yè)化應用，并向重型貨車傾斜。

幾年下來，氫能重卡已成為燃料電池商用車落地的“骨干力量”，并收獲良好的市場反饋。

安全挑戰(zhàn)

另一方面，必須引起重視的是，氫能具有易燃、易爆及氫脆等特性，在使用過程中必須進行有效防護，確保安全。

氫能重卡的安全防護是一項系統(tǒng)工程，涉及車載高壓儲氫瓶的材料選擇、元器件防護、車載氫系統(tǒng)安全監(jiān)控與防護、碰撞安全防護等多個環(huán)節(jié)。

車載高壓儲氫瓶一般選擇鋁合金或復合材料來避免氫脆的發(fā)生。如豐田Mirai的儲氫罐由三層結(jié)構(gòu)組成，最內(nèi)是高強度聚合物，中間層是碳纖維和聚合物的混合材料，外層是剝離纖維和聚合物的混合材料。

供氫系統(tǒng)管道及閥門采用適用于氫氣的材料，如抗氫脆的不銹鋼、鋁合金材料或聚合物，在元器件承壓上留有足夠的安全余量。

在元器件的選擇上，氫能重卡元器件防水防塵、線束阻燃的級別，相較普通的燃油車、電動汽車有著更高的要求。為了防止電路中產(chǎn)生電火花點燃氫氣，電氣元件、管路、閥門都要采用相應的防爆、防靜電、阻燃、防水、防鹽霧材料。

車載氫系統(tǒng)的安全監(jiān)控是防護的前提，該系統(tǒng)通過傳感器對儲氫瓶系統(tǒng)、乘客艙、燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)以及尾氣排放處的氫氣泄漏、系統(tǒng)壓力、系統(tǒng)溫度、電氣元件及其他器件進行實時監(jiān)控，以確保燃料電池汽車加氫、用氫的安全。一旦發(fā)生，氫系統(tǒng)控制器會把監(jiān)控信息傳給安全部件，各安全部件及時動作，調(diào)整車輛進入安全狀態(tài)。

氫能重卡的碰撞防護系統(tǒng)，則是為了保證在發(fā)生碰撞時，儲氫系統(tǒng)、氫氣管路、燃料電池電堆、各類閥門等關(guān)鍵部件不遭受危害性破壞。防碰撞設計除了關(guān)鍵零部件具有防撞能力外，還通過位置布置、固定裝置保護和慣性開關(guān)監(jiān)控碰撞，并與車載氫監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)自動斷電、關(guān)閉閥門等保護性措施。

盡管氫能重卡的安全防護，只是整個氫能產(chǎn)業(yè)安全保障中的一個節(jié)點。但由此衍生出的對安全材料、元器件、傳感器等汽車安全科技的需求卻極為復雜和多元。

從這個角度來看，做好氫能重卡的安全防護，不僅是公共交通運輸安全的需要，也將是相關(guān)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的一個契機。（撰文/江月明）