一、项目背景 为了确保氢燃料电池汽车能达到和传统汽车同样的安全级别,避免人员受到氢气爆炸或燃烧等伤害,燃料汽车领域内第一个国际性法规—《GlobalTechnicalRegulationConcerningtheHydrogenandFuelCellVehicles氢燃料电池汽车全球技术法规》(GTR13),联合国世界车辆法规协调论坛(UN/WP29)于 2013年 7月发布。GTR13与我国现有相关安全技术规范标准间有一定的差异。在此背景下,上海电机学院承担了项目《燃料电池汽车储氢安全技术国际法规研究以及应对措施的建议》旨在帮助我国将 GTR13转化为相应的国内技术标准。 二、研究内容 项目研究对象主要包括 GTR13储氢系统安全标准,以及我国燃料电池汽车储氢系统安全技术标准的不足,研究成果主要包括三部分: 一是研究 GTR13对燃料电池汽车安全的要求,确定有关储氢系统安全技术标准的修订方向;二是对我国燃料电池汽车储氢标准进行总结, 并和 GTR13标准进行对比,确定需要完善的储氢安全技术标准;三是针对我国燃料电池汽车标准的不足,吸取 GTR13标准的相关内容, 研究我国燃料电池汽车储氢系统安全国际标准化的构建策略。通过本 项目研究,解析 GTR13 燃料电池汽车储氢系统安全标准,帮助燃料电池汽车企业了解最新的检测认证相关要求,为企业尽快突破国外的 贸易壁垒提供技术支撑,促进国内燃料电池汽车产业走向国际市场。 三、成果应用 针对燃料电池汽车的储氢系统安全要求,目前相关标准正在积极修订中。修订时,必须对其安全性提出更高的要求,应积极吸取GTR13法规标准的优点,进行国际化法规的转化。根据与我国储氢标准的分析对比,以及燃料电池汽车本身的发展趋势,在未来的 标准修订中提出以下几点建议: (1) TPRD性能试验:在氢泄漏的要求中,增加对氢气传感器的灵敏度测试。在所有规定的试验温度下,TPRD试件在一种温度可控的液体中浸泡至少 1min。没有观察到气泡,则通过试验;如有泄 漏,则总氢气泄漏速率应小于 10mL/h。 (2) 整车氢泄漏试验:各个国家对氢气泄漏探测的标准要求并不相同,在新修订的标准中应将这一要求进行国际化统一。如果在汽车运行的过程中,某单点泄漏导致封闭空间或半封闭空间内氢气的体积浓度大于 2%,应该发出警报,浓度大于 3%,则应关闭主截止阀停止氢气供应。在系统检测到氢气泄漏时,当浓度大于 2%时,报警为黄色,浓度大于 3%时,报警为红色。 (3) 碰撞试验后的安全要求:增加碰撞后燃料系统完整性测试。碰撞后的 60min内,氢气泄漏的平均体积流量不得超过 118L/min;氢气的泄漏不应导致乘客舱、行李箱和货舱的氢体积浓度大于 4%;如果确认碰撞后 5s内储氢系统的截止阀关闭并且储氢系统没有发 生泄漏的情况,则满足要求;高压储气瓶应至少保持一个连接点附着在车辆上。
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