同濟大學呂洪/張存滿教授團隊在可持續發展領域頂級期刊《Renewable Energy》上發表氫能源重型商用車IV型高壓儲氫瓶氫氣安全快速加注最新成果

近日，Elsevier旗下高影響力綜合期刊《Renewable Energy》（IF=9.1, Cite Score=17.6）在線發表了題為“Research on rapid refueling of Type-IV hydrogen storage tanks for hydrogen-powered heavy-duty commercial vehicles”的研究性論文。該研究主要由同濟大學汽車學院張存滿教授團隊完成，博士研究生蘇贏為論文第二作者，呂洪教授為第一/通訊作者。

研究背景

高壓氣態儲氫技術是最為成熟、方便且應用最為廣泛的車載儲氫技術。氫氣的快速加注通常會導致車載IV型(xing)儲(chu)氫(qing)瓶(ping)內(nei)部(bu)溫(wen)度(du)快(kuai)速(su)上(shang)升(sheng)，如(ru)果(guo)不(bu)對(dui)溫(wen)度(du)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)會(hui)嚴(yan)重(zhong)超(chao)溫(wen)使(shi)儲(chu)氫(qing)瓶(ping)損(sun)壞(huai)
，導(dao)致(zhi)安(an)全(quan)事(shi)故(gu)。因(yin)此(ci)，儲(chu)氫(qing)瓶(ping)的(de)氫(qing)氣(qi)加(jia)注(zhu)必(bi)須(xu)在(zai)合(he)理(li)氫(qing)氣(qi)溫(wen)升(sheng)與(yu)快(kuai)速(su)加(jia)注(zhu)之(zhi)間(jian)尋(xun)求(qiu)一(yi)個(ge)平(ping)衡(heng)
，這(zhe)對(dui)IV型儲氫瓶在氫能源重型車輛的安全使用至關重要。現有氫氣快速加注方麵的研究主要集中在燃料電池輕型車輛儲氫瓶（小容積）的溫升，在重型車領域（大容積儲氫瓶）涉及較少，國際上也尚未有正式發布的適用於重型車輛的快速加注協議。

研究成果

本文基於氫能源重型商用車常用儲氫瓶建立了三維全尺寸儲氫瓶加注模型
，模型耦合了流體動力學、質量傳遞
、熱量傳遞等物理過程，針對氫能源重型車輛的70MPa快速加注情形，開展關鍵加注參數對大容積IV型儲氫瓶溫升影響的規律研究。首先，探究了加注模式對儲氫瓶溫升的影響
，通過對比自然壓差加注與控製平均升壓速率加注的差異，強調了加注過程中控製氣瓶升壓速率的重要性。其次

，參考輕型車輛加注協議，探究氫氣預冷方案在重型車輛儲氫瓶溫升與加注時間的可行性，最後，分fen析xi不bu同tong氫qing氣qi入ru射she角jiao度du下xia儲chu氫qing瓶ping溫wen度du時shi序xu分fen布bu與yu差cha異yi原yuan因yin，提ti出chu有you利li於yu儲chu氫qing瓶ping溫wen度du分fen布bu的de瓶ping閥fa入ru射she角jiao優you化hua策ce略lve。上shang述shu研yan究jiu結jie果guo對dui氫qing能neng重zhong型xing車che輛liang用yong大da容rong積ji儲chu氫qing係xi統tong的de氫qing氣qi快kuai速su加jia注zhu和he優you化hua策ce略lve提ti供gong了le理li論lun指zhi導dao，對氫能重載交通運載工具的氫燃料安全快速加注技術的開發具有重要工程應用價值。

研究團隊

本研究得到了國家重點研發計劃（No. 2023YFB4005301）和上海市科技創新行動計劃（No. 24DZ3001704）的支持。詳細研究描述請參閱論文原文及附錄：

Lv H, Su Y, Huang G, et al. Research on rapid refueling of Type-IV hydrogen storage tanks for hydrogen-powered heavy-duty commercial vehicles [J]. Renewable Energy, 2025: 123673.

鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148125013357

DOI：https://doi.org/10.1016/j.renene.2025.123673

翻譯人：呂洪