2020年第2期阀门—27—文章编号：1002-5855(2020)02-0027-04
雷磊，毛成，胡芳
(上海华敬氢能科技有限公司，上海201700)
摘要介绍了新能源行业氢燃料电池汽车车载高压储氢瓶用瓶口阀的现状及要求，论述了储氢瓶用瓶口阀的结构特点、材料选择及检查与试验。 关键词瓶口阀；新能源；氢能源；储氢瓶
中图分类号:TH134文献标志码:A
通用机关零件Research On The Bottle Valve For High Pressure Hydrogen Storage
Cylinder In Hydrogen Fuel Cell Vehicle
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LEI Lei,MAO Cheng,HU Fang
虚拟房间(Shanghai Huajing Hydrogen Technology Co.Ltd,Shanghai201700,China)
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Abstract:This paper introduces the present situation and requirements of the port valve for hydrogen storage cylinder of hydrogen fuel cell vehicle in new energy industry and discusses the structural characteristics,material selection,inspection and testing of bottle valve.
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Key words:new energy；hydrogen energy；bottle valve；hydrogen storage cylinder
1概述
氢作为理想的能源载体，是一种无、无味、无毒的气体，具有能量密度大、转化效率高、储量丰富和适用范围广等特点，其通过电化学反应后的产物是水，干净无污染，被认为是最清洁的能源,21世纪的终极能源。氢能与氢燃料电池的发展已成为世界主要汽车生产国的国家战略，也是我国中长期科学与技术发展规划纲要的重点基础研究内容。氢能源的利用，离不开氢气的储存和应用，目前的存储方式主要有高压氢储存和液氢储存。高压储氢因具有设备结构简单、压缩氢气制备能耗低、充装和排放速度快等优点，因此在今后相当长的时间内，氢气的高压存储仍将是一种主要方式，即采用高压储氢瓶储氢（35~70MPa）o髙压储氢瓶储氢是燃料电池汽车主要普遍的储氢方式。氢极易逃逸，易燃易爆，高压储氢瓶作为氢燃料电池汽车重要的储能部件，其在汽车碰撞、起火等意外事故中的安全性能已成为氢燃料电池汽车被公众广泛接受和市场化推广的关键，保证高压储氢瓶安全和正常充/供气的瓶口组合阀（以下简称瓶口阀）是氢系统中关键零部件之一。
目前，我国应用的瓶口阀绝大部分依靠进口，特别是70MPa瓶口阀还尚未有相应的设计及检查与试验标准。
2技术要求
瓶口阀担负的任务多，功能高度集中，是由多种功能部件集成组成（图2，图5）。储氢瓶内的氢气压力高，通常乘用车配备的储氢瓶标准公称压力为70MPa，货车和客车配备的储氢瓶标准公称压力为35MPa，而氢燃料电池系统的正常工作压力通常小于1MPa，所以储氢瓶的高压氢气不能直接用于氢燃料电池系统，需要经过瓶口阀降压稳压处理。储氢瓶充气与给燃料电池供气则需要对瓶口阀进行智能控制。高压易燃易爆气体特性又要求瓶口阀必须具有温度实时检测与反馈，自动和手动泄压等安全功能。乘用车的空间紧凑（图1），又要求瓶口阀功能设计集成度高且体积要小，质量要轻。所有的功能部件都离不开密封要求，氢气分子小，极易逃逸，且易引起金属发生氢蚀氢脆，因此瓶口阀应具有可靠的密封性；乘用车一般要求按3~5min加满2个70MPa约50L容量的储氢瓶，供氢流量一般大于
作者简介：雷磊（1982-），男，浙江温州人，工程师，长期从事阀门设计研发工作
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