车载液氢气瓶设计技术的研究进展

在化石能源消耗和环境污染的双重压力下,新能源发电及氢能备受关注。氢能燃料电池车辆作为目前最为广泛的氢能终端应用场景,对氢燃料储用系统的重量、存储能力、安全性能提出了更高的要求。车载液氢气瓶以其高密度、轻量化被广泛认为是下一阶段燃料电池车辆燃料箱的重要型式,车载液氢气瓶的安全性、绝热性是目前的关键难题。鉴于氢燃料电池汽车使用环境复杂、事故危害大,车辆的本质安全和高效节能十分重要,但车载液氢气瓶的设计方法并不完善,存在材料脆断、疲劳失效、真空丧失等失效风险。本文针对车载储氢气瓶关键设计环节,从选材、选型、设计和测试环节出发,从液氢气瓶材料韧脆转变性、车载液氢气瓶静动力学分析、车载液氢气瓶疲劳寿命、车载液氢气瓶使用过程及真空丧失后的绝热性能、车载液氢气瓶增压设计和增压传热方面综述了研究的历史发展情况、相关研究进展情况,分析了目前国内外研究的情况,预测了与车载液氢气瓶相关的研究趋势,最后对车载液氢气瓶的设计关键技术做了总结与展望。