中國汽研宣布，已成功完成國內首個(gè)氫燃料電池整車(chē)極限火燒試驗。
近日，中國汽車(chē)工程研究院股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中國汽研”)宣布，已成功完成國內首個(gè)氫燃料電池整車(chē)極限火燒試驗。中國汽研通過(guò)氫能部件—系統—整車(chē)多層級極限火燒試驗，輔助提升氫燃料電池汽車(chē)的安全設計，著(zhù)力完善氫安全檢測認證，助力開(kāi)展車(chē)用氫能安全測評技術(shù)研究和標準體系建設，讓公眾消除疑慮，不再談“氫”色變。
氫車(chē)逐步進(jìn)入日常生活
國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021—2035年)》提出，到2025年，燃料電池車(chē)保有量達5萬(wàn)輛。根據中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )最新公布的數據，2023年，燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量分別約為5600輛和5800輛，同比分別增長(cháng)55.3%、72.0%。自2021年我國五部委共同啟動(dòng)燃料電池汽車(chē)城市群商業(yè)示范以來(lái)，車(chē)輛推廣規?？焖偬嵘?，應用場(chǎng)景逐漸豐富，示范運行覆蓋了城市、物流、運輸、工程、港口、園區等多元場(chǎng)景。
縱觀(guān)全球，現代Nexo、豐田Mirai等車(chē)型已成為暢銷(xiāo)的氫燃料電池車(chē)型。目前，國內氫燃料電池汽車(chē)示范以商用車(chē)為主，但乘用車(chē)的商業(yè)化運營(yíng)也正逐漸起步，氫燃料電池汽車(chē)正逐漸進(jìn)入日常生活。
2022年底，我國首款全功率燃料電池乘用車(chē)——“東風(fēng)氫舟”在廣東省佛山市開(kāi)展示范運營(yíng)，與此同時(shí)，上汽大通首批80輛氫能源網(wǎng)約車(chē)作為上海網(wǎng)約車(chē)平臺指定商務(wù)車(chē)型投放上海街頭。
另外，10臺啟辰大V氫境在花都開(kāi)展36個(gè)月的示范運營(yíng)，涵蓋園區擺渡車(chē)、公務(wù)用車(chē)等多種方式，后續將覆蓋機場(chǎng)、高鐵站等核心區域，并進(jìn)一步推廣到廣州市區，預計3月后將上線(xiàn)打車(chē)平臺，未來(lái)還將逐步向私人用戶(hù)開(kāi)放。
不過(guò)，在燃料電池汽車(chē)蓬勃發(fā)展的背后，公眾仍然質(zhì)疑其安全性。作為“制儲運加用”中的關(guān)鍵一環(huán)，氫燃料電池汽車(chē)的安全性不容忽視?！稓淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021—2035年)》中明確提出：氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展要以安全為先，把安全作為內在要求，建立健全氫能安全監管制度和標準規范，強化對氫能全產(chǎn)業(yè)鏈重大安全風(fēng)險的預防和管控，提升全過(guò)程安全管理水平，確保氫能利用安全可控。
高壓儲氫瓶是關(guān)注重點(diǎn)
根據燃料電池汽車(chē)的設計，需要氫氣和氧氣在燃料電池堆里進(jìn)行電化學(xué)反應。對此，全國氣瓶標委會(huì )車(chē)用高壓燃料氣瓶分標委委員袁奕雯指出，只有在氫氣和氧氣混合后達到爆炸極限，外界再提供點(diǎn)火能量，才會(huì )發(fā)生燃燒和爆炸。氫氣如果只是儲存在瓶子里，沒(méi)有與其他氣體接觸，就不存在爆炸的可能性。
“氫氣是易燃易爆氣體，這是大家對它的普遍印象，但其實(shí)氫氣很安全。”一位從事儲氫材料研究的行業(yè)人士在接受《中國能源報》記者采訪(fǎng)時(shí)表示，正常情況下氫氣儲運很安全，因此需要考慮氫燃料電池汽車(chē)在碰撞、燃燒等極端情況下的安全性。
此次中國汽研通過(guò)試驗模擬火災工況，從氫燃料電池汽車(chē)火災場(chǎng)景下主被動(dòng)安全措施響應正確性與及時(shí)性、燃燒規律及速度、泄漏擴散特性、泄放風(fēng)險等多個(gè)維度綜合評定氫能整車(chē)火災安全可靠性。中國汽研指出，如何提升實(shí)火下車(chē)載氫系統可靠性、防范車(chē)輛運行中氫泄漏兩大特性安全問(wèn)題更是亟需突破的難點(diǎn)。
作為車(chē)載高壓供氫系統的核心部件，儲氫瓶對保障燃料電池汽車(chē)安全性至關(guān)重要。據悉，啟辰大V氫境的儲氫罐碰撞安全防護達到70MPa。在保障儲氫瓶安全性方面，國家標準《車(chē)用高壓儲氫氣瓶組合閥門(mén)》(GB/T 42536—2023)已在去年發(fā)布。而在國家標準化管理委員會(huì )剛印發(fā)的《2024年國家標準立項指南》中，高壓儲氫容器也在名單之列。
上述行業(yè)人士更是指出，如果用儲氫材料代替高壓氣瓶進(jìn)行儲氫，將極大提高燃料電池汽車(chē)的安全性。
完善認證準則及規范標準
目前，國內外對于氫安全的研究主要以仿真模擬為主，相關(guān)試驗較少，基于氫燃料電池汽車(chē)各個(gè)工況下可能導致的泄漏、點(diǎn)火等測試方法與技術(shù)的研究更是甚少。
在此背景下，中國汽研設計規劃并聯(lián)合多方專(zhuān)家針對氫燃料電池汽車(chē)極限火燒試驗方案進(jìn)行多次研討。一位了解此次試驗的行業(yè)人士告訴記者，中國汽研此次試驗的核心目的，就是要解決氫燃料電池汽車(chē)安全性方面的關(guān)鍵問(wèn)題。
車(chē)夫咨詢(xún)合伙人曹廣平在接受《中國能源報》記者采訪(fǎng)時(shí)表示，應科學(xué)宣傳氫的擴散特點(diǎn)、爆炸極限、點(diǎn)火能量、泄漏檢測以及排除措施等，逐步打消用戶(hù)對氫能汽車(chē)安全性的顧慮。
曹廣平也提到，氫能汽車(chē)在設計上與油車(chē)、電車(chē)不同，更需要科學(xué)規范設計車(chē)輛。而從“制儲運加用”全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節來(lái)看，也需要全面防范。除了氫燃料電池汽車(chē)，氫內燃機汽車(chē)在發(fā)展中也需注重安全。
記者了解到，中國汽研后續將分析整理火燒試驗數據，為氫燃料電池汽車(chē)的安全設計、整車(chē)預警響應及時(shí)性、風(fēng)險防控和應急救援提供可參考的認證準則及規范標準。
早在2022年11月，針對氫燃料電池汽車(chē)的火災事故風(fēng)險，中國汽研就開(kāi)展了國內首次實(shí)火下車(chē)載氫系統火燒試驗安全測評技術(shù)研究，探究實(shí)火等極限工況下車(chē)載氫系統可靠性。試驗完成后，中國汽研助力完善氫安全標準體系建設，完成相關(guān)認證準則一項、團標立項一項。
