丰田汽车宣布攻克难题：车辆液氢汽化火灾隐患已消除

车载液氢罐气化问题是一个老大难的技术难题。

日本汽车巨头丰田近日表示，已在赛车中采取了实施有效的应对液氢气化的“自增压”解决方案。为此，丰田开发了一种回收液氢燃料汽车“蒸发”气体的系统。

虽然液态氢的体积能量密度比压缩气体更高，这将降低加氢成本，但分子的温度也必须保持在 -253°C 以下或接近绝对零的温度。

然而，储存液态氢存在一个固有的问题——环境温度会导致储罐边缘的氢气升温，将其变成气体（称为“蒸发”），必须将其排出以防止氢气积聚。 压力过高可能导致储罐爆炸。

通常的做法是，一部分氢气蒸发直接释放到大气中，这给项目经济性（因为大量的氢气损失）和环境影响（因为氢气作为间接温室气体）带来了问题。

为此，丰田开发了一种用于液氢燃料汽车的新系统，该系统利用汽化气体在行驶中产生能量，并在其 GR Corolla H2 概念车上进行了试验，该车搭载氢内燃机。

（丰田开发的用于处理液氢汽化的自增压系统，来源：丰田）

在该系统中，当储罐中积聚蒸发气体时，它会被排放到“自增压器”中，从而在不使用外部电力的情况下将压力增加两到四倍。 然后加压气体被引导到发动机中作为燃料燃烧。

未重新加压的剩余蒸发气体被送入小型燃料电池堆中以产生电力，然后可用于为发动机的液氢泵提供动力并提高整体能源效率。

任何剩余的氢分子都会通过催化剂，产生水蒸气，然后排出。

丰田近日在富士赛道举行的 ENEOS Super Taikyu 比赛决赛中通过 GR Corolla H2 概念车展示了该系统。

然而，目前还不清楚该系统随着使用时间的增加效果有多好，特别是因为当液氢留在罐中时，而不是在车辆使用时，蒸发气体往往会积聚。

丰田此前曾由于氢气泄漏导致车辆起火，为此，该塞车之前的储氢罐设计从 2023 年超级太急比赛中取消。

丰田当时在一份新闻声明中将火灾归咎于发动机附近的一个管道接头，该管道接头因车辆振动而松动，导致氢气泄漏，然后点燃。

尽管车辆的氢气泄漏传感器能够切断进一步的供应，但汽车制造商无法“及时恢复车辆”进入正常行驶，这表明汽车受到了一些损坏。

除了丰田，还有其他汽车制造商正在开发可以使用液氢运行的车辆，例如戴姆勒和 Hyzon，这两家公司都专注于重型卡车而不是乘用车。

戴姆勒最近获得德国当局拨款 2.35 亿欧元（合 2.45 亿美元），用于在实际客户运营中开发、生产和测试100辆液氢重型卡车。（Hydrogen Insight）