Khi chúng ta khám phá lĩnh vực công nghệ nhiên liệu hydro, điều quan trọng là phải hiểu những tiến bộ đạt được về mặt an toàn và hiệu quả. Bình nhiên liệu hydro là một thành phần quan trọng trong lĩnh vực đổi mới này và được thiết kế với các tính năng ưu tiên an toàn cho xe. Bài viết này xem xét cấu tạo của những chiếc xe tăng này, khả năng xử lý các điều kiện khác nhau của chúng và các biện pháp an toàn được áp dụng trong quá trình tiếp nhiên liệu. Bằng cách xem xét các khía cạnh này, chúng tôi hiểu rõ hơn lý do tại sao nhiên liệu hydro đang trở thành một giải pháp thay thế hấp dẫn để cung cấp năng lượng cho các phương tiện giao thông.
An toàn xe ô tô và bình chứa hydro
Bình nhiên liệu hydro thể hiện tiêu chuẩn an toàn cao, được cho là vượt trội so với bình xăng truyền thống. Thiết kế của họ tập trung vào việc ngăn chặn rò rỉ và chịu được các điều kiện khắc nghiệt. Được chế tạo chủ yếu từ sợi carbon, những chiếc bình này có lớp vỏ cực kỳ chắc chắn được thiết kế để chống vỡ hoặc hư hỏng, ngay cả trong những vụ tai nạn nghiêm trọng. Lớp sợi thủy tinh bên ngoài cho phép dễ dàng kiểm tra tính toàn vẹn của bình sau khi bị va đập. Những chiếc xe tăng này trải qua quá trình kiểm tra nghiêm ngặt, chịu áp lực lên tới 225% so với mức hoạt động bình thường, mang lại mức độ an toàn đáng kể.1
Sự an toàn liên quan đến bình chứa hydro không chỉ dừng lại ở kết cấu chắc chắn của chúng. Chúng được trang bị các cảm biến tiên tiến có thể nhanh chóng phát hiện rò rỉ hydro cực nhỏ, khiến phương tiện phải dừng hoạt động ngay lập tức để ngăn chặn mọi nguy hiểm. Phương pháp an toàn nhiều lớp này đảm bảo rằng, trong trường hợp rò rỉ hiếm gặp, nguy cơ bắt lửa được giảm thiểu do khí tiêu tan nhanh chóng vào khí quyển, không giống như rò rỉ xăng tích tụ và gây ra nguy cơ hỏa hoạn đáng kể. Quá trình tiếp nhiên liệu cho ô tô chạy bằng hydro kết hợp nhiều biện pháp kiểm tra an toàn, chẳng hạn như khóa cơ và giám sát nhiệt độ trong quá trình chuyển hydro, để giảm thiểu rủi ro. Các tiêu chuẩn này nhấn mạnh những ưu điểm an toàn của bình nhiên liệu hydro, thể hiện chúng như một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn cho bình xăng thông thường trên ô tô.
Nguy cơ nổ và rò rỉ
Ôtô hydro có lợi thế về an toàn so với ô tô chạy xăng do đặc tính vật lý của nhiên liệu hydro và các cơ chế an toàn được tích hợp trong xe. Không giống như xăng, dễ tích tụ và có thể bốc cháy hoặc phát nổ trong một số điều kiện nhất định, hydro sẽ tiêu tan nhanh chóng vào khí quyển khi bị rò rỉ, làm giảm nguy cơ cháy nổ.
Thiết kế và thành phần vật liệu của thùng nhiên liệu hydro càng góp phần đảm bảo an toàn cho chúng. Được chế tạo bằng sợi carbon và được gia cố bằng sợi thủy tinh, những chiếc xe tăng này không chỉ bền mà còn thông minh. Chúng được trang bị công nghệ cảm biến tiên tiến có thể phát hiện ngay cả những rò rỉ nhỏ và có thể tự động khởi động các giao thức an toàn, bao gồm cả việc tắt hệ thống nhiên liệu của xe. 2
Mức độ phản hồi này không có ở các phương tiện chạy xăng truyền thống, nơi rò rỉ có thể không được chú ý cho đến khi chúng gây nguy hiểm đáng kể. Cùng với các tiêu chuẩn tiếp nhiên liệu nghiêm ngặt được thiết kế để ngăn ngừa tai nạn, ô tô chạy bằng hydro thể hiện những tiến bộ trong công nghệ ô tô an toàn hơn, phù hợp với mục tiêu giảm thiểu các mối nguy hiểm liên quan đến vận tải.
Thử nghiệm va chạm pin nhiên liệu hydro của Hyundai Nexo - Giành giải thưởng Lựa chọn an toàn hàng đầu từ Viện bảo hiểm an toàn đường cao tốc
Các biện pháp an toàn tiếp nhiên liệu hydro
Việc tiếp nhiên liệu cho ô tô chạy bằng hydro bao gồm các tính năng an toàn tiên tiến vượt xa công nghệ của chính phương tiện đó. Các tiêu chuẩn quốc tế nghiêm ngặt, chẳng hạn như SAE J2601 và ISO 17268 , quy định các yêu cầu và giới hạn an toàn cụ thể đối với quá trình tiếp nhiên liệu, bao gồm:
- Kiểm soát nhiệt độ tối đa của hydro tại vòi phun
- Điều chỉnh tốc độ dòng chảy của nhiên liệu hydro
- Theo dõi tốc độ tăng áp suất trong quá trình tiếp nhiên liệu
Các tiêu chí này ngăn ngừa các mối nguy tiềm ẩn bằng cách đảm bảo nhiên liệu hydro được chuyển vào bình chứa của xe trong điều kiện tối ưu, giảm nguy cơ tai nạn thông qua việc kiểm soát và giám sát. 3
Một tính năng an toàn quan trọng khác được tích hợp vào thiết kế của thiết bị tiếp nhiên liệu và chính chiếc xe. Vòi phun của bộ phân phối hydro được trang bị một khóa cơ học phải đảm bảo kết nối chặt chẽ với cửa nạp nhiên liệu của ô tô trước khi bắt đầu chuyển nhiên liệu. Cơ chế này ngăn chặn sự rò rỉ và phóng điện ngẫu nhiên của hydro. Nếu phát hiện rò rỉ giữa máy bơm và xe, quá trình tiếp nhiên liệu sẽ tự động bị hủy bỏ nhờ kiểm tra xung áp suất. Để giảm thiểu nguy cơ quá nhiệt, cảm biến nhiệt độ sẽ theo dõi và điều chỉnh dòng khí hydro, duy trì nhiệt độ tiếp nhiên liệu an toàn trong suốt quá trình. Các tính năng an toàn tích hợp này đảm bảo rằng việc tiếp nhiên liệu cho các phương tiện chạy bằng hydro đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và thân thiện với người dùng, hỗ trợ thêm cho sự hấp dẫn của hydro như một nguồn nhiên liệu đáng tin cậy cho giao thông vận tải trong tương lai.
Việc thăm dò khả năng lưu trữ và an toàn nhiên liệu hydro cho thấy nhiều hứa hẹn đối với công nghệ ô tô. Với các tiêu chuẩn thử nghiệm và thiết kế tiên tiến, bình hydro mang đến mức độ an toàn vượt trội so với các hệ thống xăng truyền thống. Kết hợp với các giao thức tiếp nhiên liệu toàn diện ưu tiên an toàn cho người dùng và sức khỏe môi trường, nhiên liệu hydro giữ một vị trí quan trọng trong tương lai của ngành vận tải. Khi chúng tôi tiến về phía trước, những tiến bộ này có thể đưa chúng tôi tới trải nghiệm lái xe an toàn hơn và bền vững hơn.
- Barthélémy H, Weber M, Barbier F. Lưu trữ hydro: Những cải tiến gần đây và quan điểm công nghiệp. Tạp chí quốc tế về năng lượng hydro. 2017;42(11):7254-7262.
- Tong W, Saoud KM, Mujeebu MA, Al-Omari SAB. Đánh giá những tiến bộ trong pin nhiên liệu màng trao đổi proton: Vật liệu, công nghệ và ứng dụng. Xem xét đánh giá năng lương tái tạo và năng lượng lưu trữ. 2021;146:111148.
- Rigas F, Amyotte P. Những lầm tưởng và sự thật về mối nguy hiểm từ hydro. Giao dịch kỹ thuật hóa học. 2013;31:913-918.
Câu hỏi thường gặp: Công nghệ nhiên liệu hydro và an toàn bình chứa
Điều gì khiến bình nhiên liệu hydro an toàn hơn bình xăng truyền thống?
Bình nhiên liệu hydro được thiết kế đặc biệt an toàn, có cấu trúc chủ yếu từ sợi carbon để tạo nên lớp vỏ cứng cáp có khả năng chống vỡ hoặc hư hỏng, ngay cả trong những vụ tai nạn nghiêm trọng. Chúng cũng được trang bị các cảm biến tiên tiến có thể nhanh chóng phát hiện rò rỉ hydro cực nhỏ, bắt đầu tắt xe ngay lập tức để ngăn ngừa nguy hiểm. Thiết kế này giảm thiểu nguy cơ bốc cháy do khí hydro tan nhanh vào khí quyển, không giống như xăng rò rỉ tích tụ và gây nguy cơ hỏa hoạn đáng kể.
Làm thế nào để ô tô chạy hydro giảm thiểu nguy cơ cháy nổ và rò rỉ?
Ô tô chạy bằng hydro được coi là an toàn hơn so với xe chạy bằng xăng vì hydro sẽ tiêu tan nhanh chóng vào khí quyển khi bị rò rỉ, làm giảm nguy cơ cháy nổ. Bình chứa được làm từ sợi carbon và được gia cố bằng sợi thủy tinh, giúp chúng bền bỉ và thông minh với công nghệ cảm biến tiên tiến giúp phát hiện rò rỉ và tự động tắt hệ thống nhiên liệu của xe. Biện pháp an toàn chủ động này không có ở các loại xe chạy xăng truyền thống.
Những biện pháp an toàn nào được áp dụng trong quá trình tiếp nhiên liệu cho ô tô chạy bằng hydro?
Quá trình tiếp nhiên liệu cho ô tô chạy bằng hydro kết hợp nhiều biện pháp kiểm tra an toàn để giảm thiểu rủi ro, bao gồm kiểm soát nhiệt độ tối đa của hydro ở vòi phun, điều chỉnh tốc độ dòng chảy của nhiên liệu hydro và theo dõi tốc độ tăng áp suất trong quá trình tiếp nhiên liệu. Các biện pháp này được yêu cầu bởi các tiêu chuẩn quốc tế nghiêm ngặt như SAE J2601 và ISO 17268, đảm bảo nhiên liệu hydro được vận chuyển trong điều kiện tối ưu.
Bình nhiên liệu hydro được kiểm tra an toàn như thế nào?
Bình nhiên liệu hydro trải qua quá trình kiểm tra nghiêm ngặt, chịu áp lực lên tới 225% so với mức hoạt động bình thường để mang lại mức độ an toàn đáng kể. Điều này đảm bảo rằng các thùng chứa có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt và duy trì tính toàn vẹn, ngăn ngừa rò rỉ và giảm thiểu nguy cơ tai nạn.
Bình nhiên liệu hydro có chịu được tai nạn nghiêm trọng không?
Có, bình nhiên liệu hydro được thiết kế tập trung vào việc ngăn chặn rò rỉ và chịu được các điều kiện khắc nghiệt. Cấu trúc chắc chắn của chúng, chủ yếu từ sợi carbon với lớp sợi thủy tinh bên ngoài, cho phép dễ dàng kiểm tra sau khi va chạm và được thiết kế để chống vỡ hoặc hư hỏng, ngay cả trong những tai nạn nghiêm trọng.
Hiệu suất thử nghiệm va chạm của Hyundai Nexo Hydrogen Fuel Cell góp phần như thế nào vào nhận thức về sự an toàn của xe chạy hydro?
Pin nhiên liệu hydro Hyundai Nexo đã trải qua các cuộc thử nghiệm va chạm và giành được Giải thưởng Lựa chọn An toàn Hàng đầu từ Viện Bảo hiểm An toàn Đường cao tốc. Thành tựu này nhấn mạnh các tiêu chuẩn an toàn cao của công nghệ nhiên liệu hydro, đặc biệt là về kết cấu phương tiện và khả năng bảo vệ người ngồi trong xe trong trường hợp xảy ra tai nạn, đồng thời chứng minh thêm rằng phương tiện sử dụng nhiên liệu hydro là một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn cho phương tiện chạy xăng thông thường về mặt an toàn.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
