氫氣箱

氫氣箱（Hydrogen Tank，或稱為氫氣罐）被用來儲存氫氣。2001年發表第一款四型（Type IV）氫氣箱，可儲存壓力700巴（70兆帕斯卡；10,000磅力每平方英寸）的壓縮氫氣。

基本介紹

• 中文名：氫氣箱
• 外文名：Hydrogen tank

簡介

氫氣箱（Hydrogen Tank，或稱為氫氣罐）被用來儲存氫氣。2001年發表第一款四型（Type IV）氫氣箱，可儲存壓力700巴（70兆帕斯卡；10,000磅力每平方英寸）的壓縮氫氣。首批配置四型（Type IV）氫氣箱的上路燃料電池車，包括：豐田FCHV、梅賽德斯-賓士F-Cell、和通用汽車HydroGen4。

低壓箱

各式各樣的套用，促使開發出各種不同的氫氣（化學式 H2）儲存方案。最近，“Hy-Can（Hydrogen-Canister）集團”發表小型一升10巴（1.0兆帕斯卡；150磅力每平方英寸）的規格。“Horizon Fuel Cells 公司”目前正販售可重複充填的 HydroStik 產品給消費者，擁有3兆帕斯卡（30巴；440磅力每平方英寸）和金屬氫化物的外形。

一型（Type I）

• 金屬箱體（鋼/鋁）
  
• 可承受最大壓力：鋁為175巴（17.5兆帕斯卡；2,540磅力每平方英寸）；鋼則為200巴（20兆帕斯卡；2,900磅力每平方英寸）。
  

二型（Type II）

• 金屬箱體（鋁）附加長絲（例如：玻璃纖維/芳香聚醯胺、或碳纖維）纏繞金屬柱狀體。參見“複合材料包裹壓力容器”。
  
• 可承受最大壓力：鋁/玻璃纖維為 263巴（26.3兆帕斯卡；3,810磅力每平方英寸）；鋼/碳纖維或芳香聚醯胺則為299巴（29.9兆帕斯卡；4,340磅力每平方英寸）。
  

三型（Type III）

• 以複合材料、玻璃纖維強化塑膠/芳香聚醯胺、或碳纖維製成箱體，並附加金屬內襯（鋁或鋼）。參見“金屬基複合材料”。
  
• 最大可承受壓力：鋁/玻璃纖維為305巴（30.5兆帕斯卡；4,420磅力每平方英寸）；鋁/芳香聚醯胺為438巴（43.8兆帕斯卡；6,350磅力每平方英寸）；鋁/碳纖維則為700巴（70兆帕斯卡；10,000磅力每平方英寸）。
  

四型（Type IV）

• 複合箱體，例如：碳纖維箱體附加聚合物內襯（熱塑性塑膠）。參見“滾塑”和“纖維強化塑膠”。
  
• 最大可承受壓力：塑膠/碳纖維為661巴（66.1兆帕斯卡；9,590磅力每平方英寸）以上。
  

五型（Type V）

• 全複合材料無內襯之箱體，“CTD（Composite Technology Development）公司”於2014/1/1已建置完成第一個原型箱體以提供測試。
  

箱體測試和安全考量

參照ISO/TS 15869（修訂版）：

• 爆破測試：箱體爆裂時的壓力，通常為超過二倍工作壓力以上。
  
• 耐壓測試壓力：測試執行時的壓力，通常為工作壓力以上。
  
• 泄漏測試、或滲透測試：數值單位為 NmL/hr/L（H2泄漏量NmL/時間hr/箱體容量L）。
  
• 疲勞測試：通常為數千次循環的填充/釋放。
  
• 篝火測試：箱體暴露於明火。
  
• 子彈測試：實彈射擊於箱體。
  

實際標準EC 79/2009：

• 美國政府能源部維護一個氫氣安全實務的網站，提供許多關於箱體和配管的資料。他們冷冷地觀察出：“氫氣是一種低黏度、極細微分子，因此就容易出現泄漏。”
  

金屬氫化物儲存箱

氫化鎂

利用鎂金屬儲存氫氣，是一種安全但和重量成反比的儲存技術，通常壓力需求限制於10巴（1.0兆帕斯卡；150磅力每平方英寸）。

填充過程會產生熱，而排放過程將需要一些熱量以釋放包含於儲存材料之中的氫氣（H2），必須達到至少300 °C（572 °F），才能活化這些類型的氫化物。

其他氫化物

參見“氫化鋁鈉”。

研發

• 2008 - 日本，碳纖維樹脂複合材料（CFRP，Carbon Fiber Reinforced Plastics）預浸料之間三明治夾層的粘土基薄膜。