中國(guó)汽研宣布，已成功完成國(guó)內(nèi)首個(gè)氫燃料電池整車(chē)極限火燒試驗(yàn)。

近日，中國(guó)汽車(chē)工程研究院股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中國(guó)汽研”)宣布，已成功完成國(guó)內(nèi)首個(gè)氫燃料電池整車(chē)極限火燒試驗(yàn)。中國(guó)汽研通過(guò)氫能部件—系統(tǒng)—整車(chē)多層級(jí)極限火燒試驗(yàn)，輔助提升氫燃料電池汽車(chē)的安全設(shè)計(jì)，著力完善氫安全檢測(cè)認(rèn)證，助力開(kāi)展車(chē)用氫能安全測(cè)評(píng)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(chē)逐步進(jìn)入日常生活

國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》提出，到2025年，燃料電池車(chē)保有量達(dá)5萬(wàn)輛。根據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)最新公布的數(shù)據(jù)，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(zhǎng)55.3%、72.0%。自2021年我國(guó)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(guī)?？焖偬嵘?，應(yīng)用場(chǎng)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(chǎng)景。

縱觀全球，現(xiàn)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(guó)內(nèi)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(yùn)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(guó)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(yùn)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(tái)指定商務(wù)車(chē)型投放上海街頭。

另外，10臺(tái)啟辰大V氫境在花都開(kāi)展36個(gè)月的示范運(yùn)營(yíng)，涵蓋園區(qū)擺渡車(chē)、公務(wù)用車(chē)等多種方式，后續(xù)將覆蓋機(jī)場(chǎng)、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(chē)平臺(tái)，未來(lái)還將逐步向私人用戶開(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(chǔ)運(yùn)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(zhǎng)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(duì)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(guò)程安全管理水平，確保氫能利用安全可控。

高壓儲(chǔ)氫瓶是關(guān)注重點(diǎn)

根據(jù)燃料電池汽車(chē)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(duì)此，全國(guó)氣瓶標(biāo)委會(huì)車(chē)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(huì)發(fā)生燃燒和爆炸。氫氣如果只是儲(chǔ)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(duì)它的普遍印象，但其實(shí)氫氣很安全。”一位從事儲(chǔ)氫材料研究的行業(yè)人士在接受《中國(guó)能源報(bào)》記者采訪時(shí)表示，正常情況下氫氣儲(chǔ)運(yùn)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(guó)汽研通過(guò)試驗(yàn)?zāi)M火災(zāi)工況，從氫燃料電池汽車(chē)火災(zāi)場(chǎng)景下主被動(dòng)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(píng)定氫能整車(chē)火災(zāi)安全可靠性。中國(guó)汽研指出，如何提升實(shí)火下車(chē)載氫系統(tǒng)可靠性、防范車(chē)輛運(yùn)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(tǒng)的核心部件，儲(chǔ)氫瓶對(duì)保障燃料電池汽車(chē)安全性至關(guān)重要。據(jù)悉，啟辰大V氫境的儲(chǔ)氫罐碰撞安全防護(hù)達(dá)到70MPa。在保障儲(chǔ)氫瓶安全性方面，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《車(chē)用高壓儲(chǔ)氫氣瓶組合閥門(mén)》(GB/T 42536—2023)已在去年發(fā)布。而在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)剛印發(fā)的《2024年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)指南》中，高壓儲(chǔ)氫容器也在名單之列。

上述行業(yè)人士更是指出，如果用儲(chǔ)氫材料代替高壓氣瓶進(jìn)行儲(chǔ)氫，將極大提高燃料電池汽車(chē)的安全性。

完善認(rèn)證準(zhǔn)則及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)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(chē)各個(gè)工況下可能導(dǎo)致的泄漏、點(diǎn)火等測(cè)試方法與技術(shù)的研究更是甚少。

在此背景下，中國(guó)汽研設(shè)計(jì)規(guī)劃并聯(lián)合多方專(zhuān)家針對(duì)氫燃料電池汽車(chē)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(guó)汽研此次試驗(yàn)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)夫咨詢合伙人曹廣平在接受《中國(guó)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(cè)以及排除措施等，逐步打消用戶對(duì)氫能汽車(chē)安全性的顧慮。

曹廣平也提到，氫能汽車(chē)在設(shè)計(jì)上與油車(chē)、電車(chē)不同，更需要科學(xué)規(guī)范設(shè)計(jì)車(chē)輛。而從“制儲(chǔ)運(yùn)加用”全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來(lái)看，也需要全面防范。除了氫燃料電池汽車(chē)，氫內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)在發(fā)展中也需注重安全。

記者了解到，中國(guó)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(chē)的安全設(shè)計(jì)、整車(chē)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(duì)氫燃料電池汽車(chē)的火災(zāi)事故風(fēng)險(xiǎn)，中國(guó)汽研就開(kāi)展了國(guó)內(nèi)首次實(shí)火下車(chē)載氫系統(tǒng)火燒試驗(yàn)安全測(cè)評(píng)技術(shù)研究，探究實(shí)火等極限工況下車(chē)載氫系統(tǒng)可靠性。試驗(yàn)完成后，中國(guó)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)。