中國儲能網(wǎng)訊：近日，中國汽車工程研究院股份有限公司（以下簡稱“中國汽研”）宣布，已成功完成國內(nèi)首個(gè)氫燃料電池整車極限火燒試驗(yàn)。中國汽研通過氫能部件—系統(tǒng)—整車多層級極限火燒試驗(yàn)，輔助提升氫燃料電池汽車的安全設(shè)計(jì)，著力完善氫安全檢測認(rèn)證，助力開展車用氫能安全測評技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，讓公眾消除疑慮，不再談“氫”色變。
氫車逐步進(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)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》提出，到2025年，燃料電池車保有量達(dá)5萬輛。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會最新公布的數(shù)據(jù)，2023年，燃料電池汽車產(chǎn)銷量分別約為5600輛和5800輛，同比分別增長55.3%、72.0%。自2021年我國五部委共同啟動燃料電池汽車城市群商業(yè)示范以來，車輛推廣規(guī)?？焖偬嵘?，應(yīng)用場景逐漸豐富，示范運(yùn)行覆蓋了城市、物流、運(yùn)輸、工程、港口、園區(qū)等多元場景。
縱觀全球，現(xiàn)代Nexo、豐田Mirai等車型已成為暢銷的氫燃料電池車型。目前，國內(nèi)氫燃料電池汽車示范以商用車為主，但乘用車的商業(yè)化運(yùn)營也正逐漸起步，氫燃料電池汽車正逐漸進(jìn)入日常生活。
2022年底，我國首款全功率燃料電池乘用車——“東風(fēng)氫舟”在廣東省佛山市開展示范運(yùn)營，與此同時(shí)，上汽大通首批80輛氫能源網(wǎng)約車作為上海網(wǎng)約車平臺指定商務(wù)車型投放上海街頭。
另外，10臺啟辰大V氫境在花都開展36個(gè)月的示范運(yùn)營，涵蓋園區(qū)擺渡車、公務(wù)用車等多種方式，后續(xù)將覆蓋機(jī)場、高鐵站等核心區(qū)域，并進(jìn)一步推廣到廣州市區(qū)，預(yù)計(jì)3月后將上線打車平臺，未來還將逐步向私人用戶開放。
不過，在燃料電池汽車蓬勃發(fā)展的背后，公眾仍然質(zhì)疑其安全性。作為“制儲運(yùn)加用”中的關(guān)鍵一環(huán)，氫燃料電池汽車的安全性不容忽視?！稓淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)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(nèi)在要求，建立健全氫能安全監(jiān)管制度和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，強(qiáng)化對氫能全產(chǎn)業(yè)鏈重大安全風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防和管控，提升全過程安全管理水平，確保氫能利用安全可控。
高壓儲氫瓶是關(guān)注重點(diǎn)
根據(jù)燃料電池汽車的設(shè)計(jì)，需要?dú)錃夂脱鯕庠谌剂想姵囟牙镞M(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。對此，全國氣瓶標(biāo)委會車用高壓燃料氣瓶分標(biāo)委委員袁奕雯指出，只有在氫氣和氧氣混合后達(dá)到爆炸極限，外界再提供點(diǎn)火能量，才會發(fā)生燃燒和爆炸。氫氣如果只是儲存在瓶子里，沒有與其他氣體接觸，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?！币晃粡氖聝洳牧涎芯康男袠I(yè)人士在接受《中國能源報(bào)》記者采訪時(shí)表示，正常情況下氫氣儲運(yùn)很安全，因此需要考慮氫燃料電池汽車在碰撞、燃燒等極端情況下的安全性。
此次中國汽研通過試驗(yàn)?zāi)M火災(zāi)工況，從氫燃料電池汽車火災(zāi)場景下主被動安全措施響應(yīng)正確性與及時(shí)性、燃燒規(guī)律及速度、泄漏擴(kuò)散特性、泄放風(fēng)險(xiǎn)等多個(gè)維度綜合評定氫能整車火災(zāi)安全可靠性。中國汽研指出，如何提升實(shí)火下車載氫系統(tǒng)可靠性、防范車輛運(yùn)行中氫泄漏兩大特性安全問題更是亟需突破的難點(diǎn)。
作為車載高壓供氫系統(tǒng)的核心部件，儲氫瓶對保障燃料電池汽車安全性至關(guān)重要。據(jù)悉，啟辰大V氫境的儲氫罐碰撞安全防護(hù)達(dá)到70MPa。在保障儲氫瓶安全性方面，國家標(biāo)準(zhǔn)《車用高壓儲氫氣瓶組合閥門》（GB/T 42536—2023）已在去年發(fā)布。而在國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會剛印發(fā)的《2024年國家標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)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的安全性。
完善認(rèn)證準(zhǔn)則及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)
目前，國內(nèi)外對于氫安全的研究主要以仿真模擬為主，相關(guān)試驗(yàn)較少，基于氫燃料電池汽車各個(gè)工況下可能導(dǎo)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(shè)計(jì)規(guī)劃并聯(lián)合多方專家針對氫燃料電池汽車極限火燒試驗(yàn)方案進(jìn)行多次研討。一位了解此次試驗(yàn)的行業(yè)人士告訴記者，中國汽研此次試驗(yàn)的核心目的，就是要解決氫燃料電池汽車安全性方面的關(guān)鍵問題。
車夫咨詢合伙人曹廣平在接受《中國能源報(bào)》記者采訪時(shí)表示，應(yīng)科學(xué)宣傳氫的擴(kuò)散特點(diǎn)、爆炸極限、點(diǎn)火能量、泄漏檢測以及排除措施等，逐步打消用戶對氫能汽車安全性的顧慮。
曹廣平也提到，氫能汽車在設(shè)計(jì)上與油車、電車不同，更需要科學(xué)規(guī)范設(shè)計(jì)車輛。而從“制儲運(yùn)加用”全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來看，也需要全面防范。除了氫燃料電池汽車，氫內(nèi)燃機(jī)汽車在發(fā)展中也需注重安全。
記者了解到，中國汽研后續(xù)將分析整理火燒試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為氫燃料電池汽車的安全設(shè)計(jì)、整車預(yù)警響應(yīng)及時(shí)性、風(fēng)險(xiǎn)防控和應(yīng)急救援提供可參考的認(rèn)證準(zhǔn)則及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
早在2022年11月，針對氫燃料電池汽車的火災(zāi)事故風(fēng)險(xiǎn)，中國汽研就開展了國內(nèi)首次實(shí)火下車載氫系統(tǒng)火燒試驗(yàn)安全測評技術(shù)研究，探究實(shí)火等極限工況下車載氫系統(tǒng)可靠性。試驗(yàn)完成后，中國汽研助力完善氫安全標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，完成相關(guān)認(rèn)證準(zhǔn)則一項(xiàng)、團(tuán)標(biāo)立項(xiàng)一項(xiàng)。
