隨著華夏新燃料車子的深入進行，氫能源電池車子的前景漸漸清楚，越來越多的人信任，華夏氫能源電池車子將起首利用于營運車范疇，尤其是大巴車和物流車的利用。2017年10月20日，科技部部長萬鋼來到北京億華通科技股份局限企業(yè)，游覽了配套億華通技藝的福田歐輝全系列氫能源電池大巴車。萬鋼部長非�？春脷淠茉措姵卮蟀蛙囋谶h程公交范疇的進行前景。

　　但也有不少的公交客運物流公司對氫能源電池大巴車的平安性有所顧慮。國家內(nèi)部航天行家靳殷切實近日接納華夏大巴車網(wǎng)采訪時顯示，此刻好多車企全在研制能源電池車子，因而，氫能源電池車子的平安性探討更要增強，華夏大巴車不行再循環(huán)電動化進程中“領先進步入后提升”、“先上馬后處理”的景象，不然就會顯露低端循環(huán)生產(chǎn)、公司扎堆競爭的老門道。

　　氫能源技藝：車子與航天技藝擦出的火花

　　從世界上來看，日前豐田、本田、日產(chǎn)、現(xiàn)代在氫能源電池車子研產(chǎn)生產(chǎn)方面走在了全球前列，寶馬、凱迪拉克等也在推行，近些年美國Van Hool、New Flyer、德國奔馳戴姆勒、日本豐田和日野都有氫能源電池大巴車上路運營。

　　在國家內(nèi)部，2008年北京奧運會時期，福田歐輝與清華大學億華通團隊合作的3輛氫能源電池大巴車參加示范;2010年上海世博會時期，清華大學與億華通團隊、同濟大學與上汽合作的各3輛申沃氫能源電池大巴車參加示范，2010年新添坡青奧會時期，海格和清華大學億華通團隊合作的1輛氫能源電池大巴車參加示范。

　　2016年佛山飛馳大巴車與廣東國鴻、億華通等合作的28輛氫能源電池大巴車在云浮、三水最初掛牌運營;2016年，福田歐輝氫能源電池大巴車得到某運營公司100臺定單，這是全世界迄今為止第一大的商業(yè)化定單，2017年-2018年，歐輝氫能源電池大巴車將在張家口最初運營。

　　據(jù)華夏大巴車網(wǎng)理解，截至2017年10月第300批工信部公告，曾經(jīng)經(jīng)過工信部產(chǎn)物公告的大巴車公司有宇通、福田、金旅、申龍、南京金龍、青年、飛馳等;輕客品牌有上海大通;物流車品牌有東風、青年。

　　另外，中植、中通、申沃、揚子江、五洲龍、陸位置舟、沂星等大巴車公司的氫能源電池樣車先后展示，青年、重汽、聯(lián)孚等大巴車公司也全紛紛宣告有樣車問世。

　　本來，早在上個世紀60年代，氫能源電池就曾經(jīng)成功地利用于航天范疇。往返于太空和地球之中的“阿波羅”飛船就安裝了這類空間小、容量大的裝置。映入20世紀70年代今后，隨著能源電池技藝老練，氫能源電池很快被使用于發(fā)電和車子。

　　北京航天發(fā)射技藝探討所與長征火箭產(chǎn)業(yè)局限企業(yè)便是在這類概況下，應用技藝優(yōu)勢，一同設立了航天新長征電動車子技藝局限企業(yè)，企業(yè)依靠15所與長征火箭企業(yè)好幾年積累的航天利用技藝能力，著力于能源電池、新燃料專用車、新燃料車子零部件等名目與產(chǎn)物的運營。

　　靳殷事實這家企業(yè)的首席行家，他的身份還包括華夏運載火箭技藝探討院探討員、全中國能源電池及液流電池標委會委員、全中國車子標委會能源電池車子準則事業(yè)構(gòu)成員等。

　　從航天行家調(diào)轉(zhuǎn)方向氫能源車子行家，靳殷實踴躍響應國度新燃料策略，跟隨國度資產(chǎn)政策和市場要求，充分發(fā)揮本身的技藝優(yōu)勢，力爭在新燃料車子及零部件產(chǎn)業(yè)中奉獻本人的常識和力量。

　　靳殷實叮囑華夏大巴車網(wǎng)：氫是易燃易爆化學危險品，但氫能源電池車子自身是平安的。

　　只是，靳殷實以為，氫平安的難題，不僅須要車子公司深入理解，也須要對使用者發(fā)展科學普及。下文的內(nèi)容，便是華夏大巴車網(wǎng)依據(jù)靳殷實探討員的訪談，聯(lián)合他的演講內(nèi)容和探討效果，梳理而成：

　　氫易燃易爆，但它是風險可控相對平安的能源

　　靳殷實推薦，氫氣是易燃易爆危險品，它沒有色沒有味，是以人類感官沒有辦法對其泄露有所警覺，但它還是一個風險可控的能源。因而氫能源電池車子的平安最重要的包括三個方面：機械及構(gòu)造方面的平安、電平安、氫平安。

　　依據(jù)上圖所示的氫氣特性，氫氣的可燃范疇為4-75vol%，爆炸范疇為18-59vol%，點火能量為0.02mj。聯(lián)合過去氫氣車禍探討，靳殷實向華夏大巴車網(wǎng)推薦，當儲氫氣的負擔容器受熱，氫氣負擔超越容器資料第一大負擔極限時，會引起容器爆裂，因而，儲氫氣的負擔容器必需要始終處于平安狀況。

　　此外，氫氣不應允泄露。當空氣中氫的濃度達到4%-75%的時刻，施加靜電、明火或混合空氣溫度達到攝氏527°及以上時，氫氣會產(chǎn)生爆炸。

　　能源電池儲氫形式有三種：高壓儲氫、液氫、金屬氫化物(如是圖)

　　附：

　　氫能源電池車子，廠商和使用者都要學的平安難題，涉及到國度準則的，要點有之下方面：

　　起首在加氫進程中的平安

　　靳殷實向華夏大巴車網(wǎng)推薦，依據(jù)國度準則《能源電池電動車子 加氫口》方面的請求如是：

　　5.1通常請求

　　5.1.1接口型式及大小應適合4.1的請求。

　　5.1.2加氫口應適合GB/T 24549--2009中4.2.2的相關劃定。

　　5.1.3加氫口應有防止水和灰塵進人接口并能防止接口損害的防塵蓋，應有防止防塵蓋丟失的裝置。

　　5.1.4加氫口應有接地接連裝置，唯有機動車上有其它能消除靜電的舉措。

　　5.1.5加氫口應有防止負擔超越標稱負擔的緊縮氫氣經(jīng)過加氫口的功效。

　　5.1.6加氫口與氫接近的資料應與氫兼容，在設置的運用生命期限內(nèi)，不會產(chǎn)生氫脆景象。

　　《能源電池電動車子 平安請求》平安請求如是：

　　氣密性：按6.3劃定的方法發(fā)展氣密性試驗，用檢漏液審查假如1 分鐘之內(nèi)沒有氣泡發(fā)生則為及格。

　　耐溫性：按6.4劃定的方法發(fā)展耐溫性試驗后其氣密性應適合5.2.1的請求。

　　相容性：加氫口與氫氣接近的非金屬零件，按6.5劃定的方法發(fā)展相容性試驗后，其空間膨脹率應適中于25%，空間收縮率應適中于10%，品質(zhì)浮動率應適中于10%。

　　耐氧老化性：加氫口與氫氣接近的非金屬零件，按6.6劃定的方法發(fā)展耐氧老化性試驗后，不應顯露形狀改變、變質(zhì)、斑點及裂痕等景象。

　　液靜壓強度：加氫口的承壓零件按6.7劃定的方法發(fā)展液靜壓強度試驗后，應不顯露全部裂痕、永久形狀改變。

　　耐振性：加氫口按6.8劃定的方法發(fā)展耐振性試驗后，全部接連件不應晃動，其氣密性應適合5.2.1的請求。

　　耐反常負擔：加氫口按6.9劃定的方法發(fā)展耐反常負擔試驗后，全部接連件不應晃動，其氣密性應適合5.2.1的請求。

　　耐久性：加氫口的單向閥達成耐溫性試驗后，按6.10劃定的方法再發(fā)展耐久性試驗，試驗后不應顯露反常磨擦損耗，且應適合5.2.1氣密性的請求。

　　在供氫體系方面，氫氣溫度、充裝速率會有如是作用：

　　氣瓶在發(fā)展充裝時,氫氣從加氫站固定容器以很快的流速充入車載儲氫氣瓶,氣瓶內(nèi)氫氣溫度源于遭到緊縮而升高。溫升尺寸受充裝速率的作用較大,假如在很短的時間內(nèi)充裝完結(jié),氣瓶內(nèi)氣體的溫升相當大,中心溫度會超越100℃甚而200℃,因而須要對充裝速率發(fā)展實時監(jiān)測和操控。

　　正好編寫的《能源電池車子加氫接口通信合同》

　　若機動車接過動態(tài)加注命令，且之下數(shù)據(jù)均滿足各自數(shù)據(jù)的完整性審查和加注方案審查，則加氫機執(zhí)行動態(tài)通信加注;最多傳導8個信號——7個已請求信號，1個可選信號(可同一時間料理復合數(shù)據(jù))。

　　ID: 合同標識符

　　VN: 版本序列

　　RT: 接口類別

　　TV: 氫瓶容積

　　FC: 加注命令

　　MT: 測量溫度

　　MP: 測量負擔

　　在供氫體系，氣瓶共分四個類別:

　�、裥�(全金屬氣瓶)、

　�、蛐�(金屬內(nèi)膽纖維環(huán)向纏繞氣瓶)、

　�、笮�(金屬內(nèi)膽纖維全纏繞氣瓶)

　　Ⅳ型(非金屬內(nèi)膽纖維全纏繞氣瓶)。

　　Ⅰ型和Ⅱ型氣瓶重容相比大,難以滿足單位品質(zhì)儲氫密度的請求,用于車載供氫體系其實不理想。Ⅳ型氣瓶在高壓下,氣體易從非金屬內(nèi)膽向外滲透, 且金屬閥座與非金屬構(gòu)造的接連強度難以保。我們國家已產(chǎn)生多起Ⅳ型氣瓶爆炸車禍。

　　Ⅲ型(金屬內(nèi)膽纖維全纏繞氣瓶)鋁合金內(nèi)膽纖維全纏繞高壓氫氣瓶所運用的資料最重要的有:鋁合金、碳纖維、玻璃纖維及樹脂。鋁合金內(nèi)膽的最重要的用氣體密封并作為纖維纏繞的芯軸,承擔必定的纏繞張力。金屬資料在常溫高壓氫氣要求下易產(chǎn)生氫脆。

　　碳纖維-樹脂復合層是氣瓶的最重要的承載構(gòu)造,玻璃纖維-樹脂復合層作為外庇護層最重要的用于承擔外部沖撞載荷。樹脂作為基體資料,其功效是粘結(jié)加強體并傳導應力和起抗剪切的效用。車用儲氫氣瓶中,纖維纏繞高壓氫氣瓶具備承壓能力高、品質(zhì)輕、耐腐蝕性強比強度和比剛度高等優(yōu)良功能成為國家內(nèi)部外探討的熱點。

　　對于供氫體系平安

　　依據(jù)國度準則，《能源電池電動車子 車載氫體系技藝要求》供氫體系須要展開之下測試：

　　常溫負擔重復試驗

　　未爆先漏試驗

　　槍擊試驗

　　極其溫度負擔重復試驗

　　環(huán)境試驗

　　提速應力爆破試驗

　　跌落試驗

　　當氣瓶遭受尖銳快速物體(如槍彈)沖撞時,會產(chǎn)生纖維分裂,導致纖維-樹脂加強層強度儲備下降,氣瓶存留爆破的危險。因而,發(fā)展槍擊試驗以檢測氣瓶遭受尖銳快速物體撞擊時是否維持完整而不產(chǎn)生爆炸。

　　極其溫度負擔重復試驗用于檢測車子在不同區(qū)域行進時的極其溫度要求對氣瓶疲勞生命和爆破負擔的作用。

　　未爆先漏是在氣瓶設置須要遵循的要緊設置標準。

　　詳細來說,氣瓶的破壞應起首產(chǎn)生在鋁內(nèi)膽,鋁內(nèi)膽產(chǎn)生破壞后,氣體穿過鋁內(nèi)膽快速地擠壓纖維樹脂復合層,產(chǎn)生泄漏,但不導致氣瓶的全體爆破。

　　提速應力爆破試驗(上述第5條)

　　提速應力爆破試驗最重要的考察氣瓶在長時間高溫下事業(yè)對氣瓶爆破負擔的作用。氣瓶長時間在高溫下事業(yè),功能會由于資料功能尤其是樹脂資料功能的下調(diào)而下調(diào)。

　　跌落試驗(上述第6條)

　　氣瓶在運輸、安裝及運用中可能跌落或遭到磕碰等,作用氣瓶的功能。因而,有必需發(fā)展跌落試驗以檢測氣瓶抗撞擊的能力。

　　緊縮氫氣庫存體系

　　依據(jù)國度準則，《能源電池電動車子 平安請求》須要發(fā)展之下試驗：

　　對于能源電池啟動機的平安

　　依據(jù)國度準則《能源電池電動車子 能源電池堆平安請求》，在能源電池啟動機方面，

　　通用請求

　　1 能源電池堆應有必需防護， 防止其部件與外部高溫部件或環(huán)境接近。能源電池堆外殼應幸免簡單對人體發(fā)生危害的構(gòu)造。

　　2 當能源電池堆中含有易燃、 易爆氣體或有害物質(zhì)時， 在易見位子明白標注出去。

　　3 能源電池堆中利用的資料對事業(yè)環(huán)境要有必定的耐受性，能源電池堆的事業(yè)環(huán)境包括波動、 沖撞、多變的溫濕度、電勢以及腐蝕環(huán)境; 在易產(chǎn)生腐蝕、 摩擦的部位應采用必需的防護舉措。

　　4 對能源電池堆反映氣和冷卻液的進口或出口溫度、負擔或流量等其它相干參數(shù)發(fā)展監(jiān)測或許計算。

　　5 對能源電池堆的電壓、或許電流發(fā)展監(jiān)測或許計算。

　　機械構(gòu)造平安請求

　　能源電池堆安裝固定后，在三個軸向： X向、 Y向、 Z向上應能夠承擔5.0 g的沖撞提速度， 承擔沖撞以后，能源電池堆機械構(gòu)造應不產(chǎn)生損壞， 并能夠?qū)こＪ聵I(yè)， 氣密性應滿足4.3.1和4.3.2的請求，絕緣性應滿足4.4.1的請求。

　　機械沖撞脈沖采納半正弦波形、 持續(xù)時間15 ms， 每個方向各發(fā)展一次。

　　(注： X向是機動車向前方向， Y向是側(cè)向， Z向是垂直方向。)

　　氣密性平安請求

　　1 能源電池堆氣密性平安請求

　　能源電池堆處于冷態(tài)， 關閉能源電池堆的氫氣排氣端口、空氣排氣端口和冷卻液出口，同一時間向氫氣流道、空氣流道和冷卻液流道加注氦氮混合氣體， 氦氣濃度不低于10%，負擔均設定在尋常事業(yè)負擔(表壓) ，負擔穩(wěn)固后關閉進氣閥門，保壓20 min。保壓完畢后氣體負擔值不得低于初始負擔的85%。

　　(注： 該條款不適用于風冷能源電池堆。)

　　2 能源電池堆外殼密封平安請求

　　假如能源電池堆單獨密封但非氣密性外殼， 要有防止氫氣在殼內(nèi)積聚的舉措， 如強迫空氣流通等將積聚的氫氣排出， 并在合乎道理位子加裝氫濃度傳感器，氫氣的積聚濃度不行超越25% LFL。

　　能源電池堆

　　在全車方面，《能源電池電動車子 平安請求》也提議了詳細的請求

　　B1.1 加氫口

　　(1)加氫口應能防止緊縮氫氣倒流至大度。

　　(2)加氫口標記審查：應在靠近加氫口處，設有標記，標記應包涵之下消息：

　　能源類別、公稱事業(yè)負擔、氣瓶作廢日期。

　　(3)加氫口應有必需的防護裝置，防止灰塵、水等異物映入加氫口內(nèi)。

　　B1.2 氫釋放體系

　　B1.2.1 超壓泄放體系(C6試驗方法)

　　(1)在接連溫度驅(qū)動負擔泄放裝置(TPRD)和負擔驅(qū)動泄放裝置(PRD)解放管路的出口處采用必需的庇護舉措，防止在運用進程中被異物堵塞，作用氣體解放。比如：可行加蓋一種管帽。

　　(2)經(jīng)過溫度驅(qū)動負擔泄放裝置(TPRD)解放的氫氣，不應：

　�、�. 流入封閉體積或半封閉體積

　�、�. 流入或流向任一車輪罩

　�、�. 流向氫氣瓶

　　(3)經(jīng)過負擔泄放裝置(如爆破片)解放的氫氣，不應：

　　ⅰ. 流向裸露的電氣端子、電氣開關或其余引火源

　�、�. 流向或流入乘客艙或貨艙

　　ⅲ. 流向或流入任一車子輪罩

　�、�. 流向氫氣瓶

　　B1.2.2 能源電池/機動車排氣體系

　　在車子排氣體系的排氣測量點處，氫氣濃度應滿足之下兩項請求：

　　(1)在發(fā)展尋常操作(包括駕車和泊車)時，任意3 s中內(nèi)的平均氫氣濃度不超越4%(空間濃度)，(2)在全部瞬時氫氣濃度適中于8%(空間濃度)(C4試驗方法)。

　　B1.3氫氣泄露概況下的火災防護

　　B1.3.1 儲氫體系泄漏或滲透的氫能源，不應干脆排到乘客艙、行李艙、貨艙，或許機動車中 全部存留未受庇護潛在火源的封閉體積或半封閉體積。

　　B1.3.2 全部產(chǎn)生在主截至閥下游的單點泄露不應導致乘客艙內(nèi)氫氣的空間濃度大于4%。

　　B1.3.3 假如在車子運轉(zhuǎn)進程中，某單點泄露導致封閉體積或半封閉體積內(nèi)氫氣的空間濃度大于2±1%，應當發(fā)出警報，濃度大于3±1%，則應關閉主截至閥停止氫氣供給。

　　B1.4 能源體系泄漏

　　加氫管路和主截至閥下游的氫體系不應存留泄漏。應在1.15倍NWP下發(fā)展該認證(C5試驗方法)。

　　B1.5 報警裝置

　　報警裝置應經(jīng)過警報燈或具備下列特性的文字顯現(xiàn)對駕馭員發(fā)出警報：

　　(1)坐在駕馭座位的駕馭員應能夠見到警報，不應受天氣和時間的作用。

　　(2)當檢驗體系檢驗到氫泄漏時，大于2%警報應為黃色;當顯露B1.3.3中的泄漏概況時，大于3%，警報應為紅色。

　　(3)在機動車運轉(zhuǎn)進程中或能源電池車子發(fā)動狀況進程中，當汽車內(nèi)部封閉體積或半封閉體積內(nèi)顯露氫氣濃度超越2%的泄漏概況時，警報應維持亮起。

　　(4)當大于3%泄漏報警產(chǎn)生后，泄漏濃度低于報警值時，唯有在下次能源電池體系發(fā)動時才能復位報警狀況，撤消報警。

　　(5)汽車內(nèi)部安裝的氫濃度監(jiān)測設施精度應超出1%vol。

　　B2 磕碰后能源體系的平安請求

　　B2.1 能源泄漏極限：采納緊縮氣態(tài)儲氫方式的車子，在產(chǎn)生磕碰后的60 min之內(nèi)，能源體系的平均氫氣泄漏率不應超越118 NL/min。

　　B2.2 封閉體積濃度極限：采納緊縮氣態(tài)儲氫方式的機動車，磕碰后的氫能源泄漏不應使乘客艙、行李艙或貨艙內(nèi)的氫氣濃度超越4%(空間濃度)。

　　附 國度相干法則準則：

　　以平安為最重要的請求的能源電池相干國度準則如是：

　　氫體系平安的根本請求(GB/T 29729-2013 )

　　搬動式加氫設備平安技藝規(guī)范(GB/T 31139-2014 )

　　氫氧產(chǎn)生器平安技藝請求(GB/T 34539-2017))

　　加氫站平安技藝規(guī)范(GB/T 34584-2017)

　　加氫站用儲氫裝置平安技藝請求(GB/T 34583-2017)

　　氫能機動車加氫設備平安運轉(zhuǎn)治理規(guī)程(GB/Z 34541-2017)

　　小型能源電池車用低壓儲氫裝置平安試驗方法(GB/T 34544-2017)

　　能源電池電動車子 能源電池堆 平安請求(報批中)

　　能源電池電動車子 平安請求(修訂GB/T 24549-2009)

　　產(chǎn)業(yè)起升機動車用能源電池發(fā)電體系 第1部分：平安(GB/T31037.1-2014)

　　(注：本文相片和附錄內(nèi)容均由靳殷實探討員提供)