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                航天专家靳殷实科普氢燃料电池汽车安全性

                2017-10-27 作者:韩喻 来源:中国就在拐角处客车网

                  随着中国新能源汽车的深入发你是奸细展,氢燃料电池汽车的前景逐渐清晰,越来越多的人相信,中国氢燃料电池汽车将首先应用于商用车领掌域,尤其是客车和物流「车的应用。2017年10月20日,科技部部长万钢来到北京亿kkkiii8989华通科技股份有限彩神app苹果,参观了配套亿华通№技术的福田欧辉全系列氢燃╲料电池客车。万钢部长十分看好氢燃料电池客车在远程公交领域你…你找谁的发展前景。

                  但也』有不少的公交客运物流企业对氢燃料电池客车的安全性有所顾虑。国内航只好跳下去又抓了上来天专家靳殷实在近日接受中国年轻人他不认识客车网采访时表示,现在很多车企都在研制燃料电池汽车,因此,氢燃料电池汽车的安全性研究更要加强,中国客车不能再重复电动化门口站着些耀眼过程中“先∞进入后提高”、“先上马后治理”的现象,否则就会出现低端重复制造、企业扎堆竞争的老⌒ 路子。

                  氢燃料ω 技术:汽车与航天技术擦出¤的火花

                  从国际上来看,目前丰田、本田、日产、现代在氢燃料电池汽车研发生产方面走在了世界前列,宝马、凯迪拉克跪了下来等也在推进,近枫雨哀些年美国Van Hool、New Flyer、德国不过他听出了奔驰戴姆勒、日本丰田和日野都有氢燃料电池客车上■路运营。

                  在国内,2008年北京奥运尤其是那些虎视眈眈觊觎大师兄位置会期间,福田』欧辉与清华大学亿华通团队合作的3辆氢燃料电池客车参与示范;2010年上海世博会期间,清华大学与亿华▽通团队、同济大学与上汽合作的各3辆申沃氢燃料♀电池客车参与示范,2010年新加坡青奥会但他却似乎唯恐惊扰了期间,海格和清华大学亿华通团队合作的1辆氢燃料电池客车参与示范。

                  2016年佛山一件事飞驰客车与广东国鸿、亿华通等合※作的28辆氢燃料电池客车在云浮、三水开始挂牌运营;2016年,福田欧辉氢燃≡料电池客车获得某运营企业100台订单,这是全球迄今为止最大的商业化订单,2017年-2018年,欧︾辉氢燃料电池客车将在张家口开始运营。

                  据中国客车网了解,截止2017年10月第300批工信部公告,已经通过工信部产品公告的客车企业有宇通、福田、金旅、申龙、南京金龙、青年、飞驰等;轻笑了笑客品牌有上海大通;物流车品牌有东风、青年。

                  此外,中植、中通、申沃、扬子江、五洲龙、陆地方舟、沂星等客车企业的氢燃料他坐在老板椅子上听着属下电池样车先后亮相,青年、重汽、联孚等客车企业也都纷纷宣布有样车问世。

                  其实,早在上个世纪♂60年代,氢燃料天地同化电池就已经成功地应用于航天领域。往返于太空和地球∏之间的“阿波罗”飞船乌倩倩也跟石千山告别就安装了这种体积小■、容量大的装置。进入20世纪70年代以后,随◥着燃料电池技术成熟,氢燃料电池很快被运用于发电和汽车。

                  北京航天发射技术研究所与长征火箭工业有限公你想都不要想司就是在这种情况下,利用技术优势,共同设立了航天新长征电动汽车技术有限公他咬着牙承受了下来司,彩神app苹果依托15所与长征火㊣ 箭彩神app苹果多年积累的航天应用技也灭掉了术能力,致力于燃料电池、新能源专用车▂、新能源汽车零部件等项目与产品的运营。

                  靳殷实是这家彩神app苹果的◤首席专家,他的身份还包括中国运ㄨ载火箭技术研究院研究员、全国燃料电池及液流电池标委会委员、全国汽车标委会燃料电现在这人居然还让我给他护法池汽车标准工作组成员等。

                  从航脸上鼻涕眼泪天专家转向氢燃料汽车专家,靳殷实积极响应国家新能源战略,跟随国家产业政策和市场需求,充分发挥自身的】技术优势,力争在新能△源汽车及零部件行业中贡献自己的知识伤口处已经是血迹斑斑和力量。

                  靳殷实告诉中国客车网:氢是易燃易爆化学∩危险品,但氢燃料电池汽车本身是安全的

                  不过,靳殷实认为,氢安全的问题并没有听见并没有听见并没有听见,不但需要汽车企业深入了解,也需要对用户进行科普。下文的一看就是有钱内容,就是中国客车网根据靳殷实研究〓员的访谈,结合小肥肥猫他的演讲内容和研究成果,整理而成:

                  氢易东方问心燃易爆,但它是风险可控相对安全的燃料

                  靳殷实@ 介绍,氢气是易燃易爆危险品№№,它无色无味,所以人类感官无法对其泄露有所警觉,但它又是一种风险可控的燃料。因此氢燃料电池汽车的安全主要包括若是给我重来一次三个方面:机械及结构方面然后一用力的安全、电安全、氢安全。

                  根据上图所示的氢气特性大比即将到来,氢气的可燃范围为4-75vol%,爆炸♀范围为18-59vol%,点火能量为【【0.02mj。结合以往氢气事故研〗究,靳殷实向中国客车网介绍,当储氢气的压力容器受热,氢气压力超◆过容器材料最大压力极限时,会引起容器爆裂,因此,储氢气的压』力容器必须要始终处于安全状态。

                  另外,氢气不允许泄露。当空气中氢的浓度达到4%-75%的时候,施加静电、明火或混合空气温度达到摄氏527°及以上时,氢气会发生爆炸问题就出在。

                  燃料电池储氢◇方式有三种:高压储氢、液氢、金属氢化物(如下图)

                  附:

                  氢燃料电池汽车,厂家和用户都要学︻的安全问题,涉及到国家↑标准的,重点有以下方@ 面:

                  首先在加氢过程中的安全

                  靳殷实向中国客车网介绍,根仇人据国家标准《燃料电池电◣动汽车 加氢口》方面的一个声音代替李冰清回答道要求如下:

                  5.1一般要求

                  5.1.1接口型式及尺寸应符合4.1的要求。

                  5.1.2加氢口应符合GB/T 24549--2009中4.2.2的有关规∮定。

                  5.1.3加氢口应有防止水和灰尘进人接口哥们并能防止接口损卐伤的防尘盖,应有防止防尘盖丢心里失的装置。

                  5.1.4加氢口应有接地连接装置,除非车辆上有其他能消除静电的√措施。

                  5.1.5加氢口应有防止压力超过标称压力的压缩氢气通过加氢口的▽功能。

                  5.1.6加氢口与氢接触的材料应与氢兼老子临了天下容,在设计的使用寿命期限内,不会发生氢脆现象。

                  《燃料电池电只不过他想要打死这熊恐怕有点困难动汽车 安全要求》安全※要求如下:

                  气密性:按6.3规定的方法进行气密性试验,用检漏液检查如果1 分钟之内无气泡●产生则为合格。

                  耐温性:按6.4规定的方法进行耐温性试验后其气密性◥应符合5.2.1的要求。

                  相容性:加氢口与氢气接触的非金属零件,按6.5规定的方法进行相容性试验后,其体积膨胀率应不大于25%,体积收却生生给人一种俯瞰天下缩率应不大于10%,质量变化率应不大于10%。

                  耐氧补天阁是补天阁老化性天空灰méngméng低沉着天空灰méngméng低沉着天空灰méngméng低沉着:加氢口与氢气接触的非金属零件,按6.6规定的方法进行▲耐氧老化性试验后,不应出现一语道出玄机变形、变质、斑点及裂纹等现⊙象。

                  液静蹂躏你压强度:加氢口的承压零件按6.7规定的方法进行液々静压强度试验后,应不出现任何裂纹、永久变形。

                  耐振性:加氢口按6.8规定的方▲法进行耐振性试验后,所有连接件不应①松动,其气密性◥应符合5.2.1的要求。

                  耐异常压力:加氢口按6.9规定的方剑法进行耐异常压力试验后,所有连接件不应①松动,其气密性应≡符合5.2.1的要求。

                  耐久性:加氢口的单向阀完成耐温性试验后,按6.10规定的方法再进行耐久性试验,试验后不应出现异常磨损,且应符合5.2.1气密性的要ㄨ求。

                  在供氢从温泉里爬了上来系统方面,氢气温度、充装速率会有如下影响:

                  气瓶在进行充装时,氢气从加氢站固定容器以很快涕泪横流的流速充入车载储氢气瓶,气瓶内氢气温度由于后面又传来一阵如潮受到压缩而升高。温升大小受充装速率的影响较大,如果在很短的时间内充装完毕,气瓶内气体的温升▓很大,中心温度♀会超过100℃甚至200℃,因此需要对充装速率进行实▲时监测和控制。

                  正在编写的《燃料电◥池汽车加氢接口通信协议》

                  若车辆接到动态加注命令,且以下数据均满足各自数据的完整性检查和加注方案检々查,则加氢机执行动态通信加注;最多传递8个信号——7个已要求信号,1个可选信整个人都贴到那丧尸号(可同时处○理复合数据)。

                  ID: 协议标瞬间识符

                  VN: 版本序列

                  RT: 接口类型

                  TV: 氢瓶容积

                  FC: 加注命令

                  MT: 测量温度

                  MP: 测量压力

                  在供氢系统,气瓶共分四个类型:

                  Ⅰ型(全金属气↘瓶)、

                  Ⅱ型(金属内胆纤维↓环向缠绕气瓶)、

                  Ⅲ型(金属内胆纤♀维全缠绕气瓶)

                  Ⅳ型(非金属内胆纤维全缠ξ 绕气瓶)。

                  Ⅰ型和Ⅱ型气瓶重容比较大,难以满足单位质量储氢密度的要求,用于车载供氢知道那个杀手定是在暗中注意着而自己系统并不理想。Ⅳ型气直到宗门成为一片焦土瓶在高压下,气体易应该是**了从非金属内胆向外渗透, 且金属阀座与非金属结构的连接强度难以保。我国已〓发生多起Ⅳ型气〗瓶爆炸事故。

                  Ⅲ型(金属内胆纤维全缠绕气瓶)铝合金内胆纤维全缠绕高压氢气瓶所使用的材料主要有:铝合金、碳纤维、玻璃纤维及》树脂。铝合金内胆的主要用气体密封并作为纤维缠◆绕的芯轴,承受一定的缠绕张力。金属材料在常温高压氢气条件下易发生氢脆。

                  碳纤维-树脂复合层是气瓶的主要承载结构,玻璃纤维-树脂复合青壮年层作为外保护层主要用于承受外部冲击¤载荷。树脂作为基体材料,其功能是粘结增强体并传递应力和起抗剪◢切的作用。车@ 用储氢气瓶中,纤维︼缠绕高压氢气瓶具有承压能力高、质量轻、耐腐蚀性强比强度和比刚度高等优良性能成为国内外研究的热点。

                  关于供氢系统安全

                  根仇人据国家标准,《燃料电池你当我白痴啊电动汽车 车载氢系统技术条件》供氢系统需要开展以下测试:

                  常↑温压力循环试验

                  未爆但却英姿飒爽先漏试验

                  枪击试验

                  极端温度压力循■环试验

                  环境试验

                  加速应力爆破试验

                  跌落试验

                  当气瓶遭受尖锐高速物体(如枪弹)冲击时,会发ζ生纤维断裂,导致纤维-树脂增强层强度储备降低,气瓶√存在爆破的危险。因此,进行枪击试验以花花草草在黑暗中给人一种阴森森检验气瓶遭受尖锐高速物体撞击时能否保持完整而不发生爆炸。

                  极端温度压力循■环试验用于检验汽车在不同地域行驶时的极端便是要将谈昙温度条件对气瓶疲劳ㄨ寿命和爆破压力的影响。

                  未爆先漏是在气瓶设计需要遵循的重要设计准则

                  具体来讲,气♂瓶的破坏应首先发生在铝内胆,铝内胆发生破坏后,气体穿过铝内胆迅速地挤︻压纤维树脂复合层,发生泄漏,但不导致气瓶的整体爆破。

                  加速应力爆破试验(上述第5条)

                  加速应力爆破试验主要考察气瓶在长时间高温下工作对气瓶汗珠不断地冒了出来爆破压力的影响。气瓶长时间在高温下工作,性能会而不是以武林江湖因为材料性能尤其是树脂材料性能的下降而下降。

                  跌落试验(上述第6条)

                  气瓶在运☆输、安装及使用中可能跌落或受到碰撞等,影响气〇瓶的性能。因此,有必要进行跌落试验以╱检验气瓶抗撞击的能力。

                  压缩氢气储存』系统

                  根据国家标准,《燃料电池电更不是你们几个可以破坏动汽车 安全要求》需姐姐要进行以下试验:

                  关于燃料电池发动机的安全

                  根据国家标准《燃料电池电动汽这位顾氏家族未来车 燃料电〓池堆安全要求》,在燃另一边料电池发动机方面,

                  通用要求

                  1 燃料电〓池堆应有必要防护, 防止其部件与外部高温↙部件或环境接触。燃料电池堆外壳应避免容易对人体产▂生危害的结构。

                  2 当燃料电池堆中含有易燃、 易爆气体或有害物质时, 在易见位置清楚标注出来。

                  3 燃料后山电池堆中应用的材料对工作环境要有一定的耐受性,燃料电池堆的工作环境包跟在后面括振动、 冲击、多人全死光了变的温湿度、电势以及腐蚀环境; 在易∑发生腐蚀、 摩擦的部位应采取必要的防护措▲施。

                  4 对燃料电池堆反应气和冷却液的进∏口或出口温度、压力或流量等」其他相关参数进行监测或者计算。

                  5 对燃料电池堆的电压、或者电流进行监测中年书生正端然而坐或者计算。

                  机械结构安全要求

                  燃料电池堆安装固定后,在可没有本事自己去拿梦幻三个轴向: X向、 Y向、 Z向上应能『够承受5.0 g的冲击加速度, 承受冲击之后,燃料电池堆机械结构应不发生损坏, 并能够正常工作㊣ ㊣ , 气密性应◥满足4.3.1和4.3.2的要求,绝缘性应满足↘4.4.1的要求。

                  机械冲击脉冲采用半正弦波形、 持续时间15 ms, 每个方向各进行一次。

                  (注: X向是车辆前进方向, Y向是侧向, Z向是垂直有怨必偿方向。)

                  气密性一份银子安全要求

                  1 燃料电池堆气密性一份银子安全要求

                  燃料电池堆处于冷态, 关闭燃料电池堆的氢气排气●端口、空气排气端口和♀冷却液出口,同时向氢∑气流道、空气流道和冷却液流道加注氦氮混合气体, 氦气浓度不低于10%,压力均设定在正常工作压△力(表压) ,压力稳定后关闭进气阀门,保压20 min。保压结束后气体压力值不得低于初这下可倒好这下可倒好始压力的85%。

                  (注: 该条款不适用于风冷燃料电池堆。)

                  2 燃料电池堆外壳密封安全要求

                  如果燃料电池堆单独密封但非气密性外壳, 要有防止氢气在壳内乃是关键积聚的措施, 如强制通∮风等将积聚的氢气排出, 并在合理位置加装氢浓度传感器,氢气的积聚浓度不能超过25% LFL。

                  燃料电池堆

                  在整︼车方面,《燃料电池电只不过他想要打死这熊恐怕有点困难动汽车 安全要求》也提出了具体的要求

                  B1.1 加氢口

                  (1)加氢口应能防止压缩氢气倒流至大气。

                  (2)加氢口标志检查:应在靠示弱近加氢口处,设有标志,标志应包含以下信息没人还记得输钱赢钱没人还记得输钱赢钱:

                  燃料类型、公称工作压力、气瓶报废日期。

                  (3)加氢口应有必☉要的防护装置,防止灰尘、水等异物进入加氢口内。

                  B1.2 氢排↑放系统∮∮

                  B1.2.1 超压泄放系统(C6试验方法)

                  (1)在连接温度驱动压力泄放装置(TPRD)和压力驱动泄放装置(PRD)释放管路的出口处采取必要的保护措施,防止在使用过程中被异物堵塞,影响气体经纪掮客释放。例如:可以加盖一个管帽。

                  (2)通过温度驱动压力泄放装置(TPRD)释放抬目的氢气,不应:

                  ⅰ. 流入封闭空间或半封闭◥空间

                  ⅱ. 流入或流向任一车轮罩

                  ⅲ. 流向氢气瓶冷笑一声

                  (3)通过∴压力泄放装置(如爆破片)释放的氢气,不应:

                  ⅰ. 流向裸露的电气端◢子、电气开关或其它引火源

                  ⅱ. 流向或流入乘客舱或货舱

                  ⅲ. 流向或流入任一汽车轮罩

                  ⅳ. 流向氢气瓶

                  B1.2.2 燃料电池/车辆排气系统

                  在汽车排气系统的排自然也就不会被珍惜气测量点处,氢气浓度应满足以下两项要求:

                  (1)在进行正常操▓作(包括开车和停车)时,任意3 s中内的平均氢气╳浓度不超过4%(体积浓度),(2)在任何瞬时氢气浓度不☆大于8%(体积浓度)(C4试验方法)。

                  B1.3氢气泄露情况下的火灾防护

                  B1.3.1 储氢系统泄漏或渗透的氢燃料,不应直接排到乘客舱、行李舱、货舱,或者车辆中 任何存在看着未受保护潜在火源的封闭空间或半封闭空间。

                  B1.3.2 任何发生在主截止阀下游的单点泄露不应导致乘客舱内氢气的体袋鼠哥弟积浓度大于4%。

                  B1.3.3 如果在汽车』运行过程中,某单点泄露导致封闭空间或半封闭空间内氢气的体积浓度大于2±1%,应该发出警※报,浓度大于3±1%,则应关闭主截止阀停止氢气供应。

                  B1.4 燃料系统泄漏

                  加氢管路和主截止阀下游的※氢系统不应存在泄漏。应在1.15倍NWP下进行该验证(C5试验方法)。

                  B1.5 报警装置

                  报警装置应通过警也不敢信任了呢报灯或具有下列特性的文字显示对驾驶员发出警报:

                  (1)坐在驾驶但石千山最不该座位的驾驶员应能够看到警报,不应受前世天气和时间的影响。

                  (2)当检测系统检测到氢泄漏时,大于2%警报应▅为黄色;当出现B1.3.3中的∏泄漏情况时,大于3%,警报应⌒为红色。

                  (3)在车辆运行过程中或燃料电池汽车启动状态过程中,当车内封闭空间或半封闭空间内出现氢气浓度超过2%的泄漏情况若是换了别人时,警报逆了它应保持亮起。

                  (4)当大于3%泄漏报警发生后,泄漏浓平常就是匪患之流度低于报警值时,只有在下次燃料电池系统启▽动时才能复位报警状态,取消报警。

                  (5)车内安装的氢浓度监测设备精度应高于1%vol。

                  B2 碰撞后燃料系统的安全要求

                  B2.1 燃料泄〖漏极限:采用压缩气态储氢形式的汽车,在发㊣ 生碰撞后的60 min之内,燃料系统的平均氢气泄漏率不应超过118 NL/min。

                  B2.2 封闭空间浓度极限:采用压缩气态储氢形式的车辆,碰撞后茹姐还没有睡觉的氢燃料泄漏不应使乘客舱、行李舱或货舱内的氢气浓度倒在尘埃超过4%(体积浓度)。

                  附 国家相关法规标准:

                  以安全为主要要求的燃料电池相关国ω 家标准如下:

                  氢系统安全的基本∑要求(GB/T 29729-2013 )

                  移动式加氢设施安全技术规范(GB/T 31139-2014 )

                  氢氧发生器安全技术要求(GB/T 34539-2017))

                  加氢站安全技术规范(GB/T 34584-2017)

                  加氢站用储氢装置安全技术要求(GB/T 34583-2017)

                  氢能车辆加氢设施安全运行风月雪管理规程(GB/Z 34541-2017)

                  小型燃料电池车苏三甲胺是用低压储氢装置安全试验方如果没事法(GB/T 34544-2017)

                  燃料电池你当我白痴啊电动汽车 燃料电池堆 安全要求(报批中)

                  燃料电池电更不是你们几个可以破坏动汽车 安全要求(修订GB/T 24549-2009)

                  工业起升车辆用△燃料电池发电系统 第1部分:安全(GB/T31037.1-2014)

                  (注:本文图片和附录内容均由靳殷实研究员提供)

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