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氢能源汽车安全测评

来源:深圳汽车网   作者:美赛达   2019年12月08日

本文为在中国汽研举办的“2019第二届新能源汽车测试评价技术国际论坛”上,日本自动车研究所电动车部的副总经理田村阳介博士带来的《氢能源汽车安全测评》。

日本自动车研究所主要研究领域为环境、能源以及安全等方面。田村阳介博士主要负责安全和电动车的研究工作,会议中主要介绍了在电动汽车安全评价所开展的工作。

图1所示的是日本自动车研究所的氢燃料汽车安全评价设施,该设施中包含了五个主要设备:第一个是压缩氢的设备,在该设备中可以进行氢燃料的测试,用气态氢进行测试;第二个是液态氢的测试装置,该装置用液态氢进行测试,液态氢实际上是其中的一个载体;第三个是液态压缩氢的检测,用的是液压的测试;第四个是防爆的火灾检测装置,对锂离子电池还有氢的容器进行相应测试;第五个是电池安全的检测装置,是对锂离子电池进行检测的。

氢能源汽车安全测评

图1:氢核燃料汽车安全评价实验室

图2所示为防爆的火灾检测装置,如果氢罐出现了爆裂,就会对周边造成很大的伤害,这一块是对有氢的部分进行防爆防火的实验,这里面涉及到燃料电池的一些容器的装置的测试。建立这样的一个防爆防火实验,可以看到这个结构是一个70兆帕的氢罐,容量是260升,260升相当于TNT的50公斤左右,它的内部直径达到18米。

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图2:防爆的火灾检测的装置

还有一个尾气的净化装置,该装置整个直径18米,高度16米,它的墙是由钢筋混凝土以及钢板来制成的。这一块可以同时做三排车的测试。燃烧的实验会受到风的一些影响,这个部分是在室内的,所以还需要其他的一些测试,把这些风的因素考虑进来。另外在燃烧火灾的实验里面,也要考虑到环境问题,因此建立了尾气净化的装置,火灾带来的尾气排放一般是烟尘、硫化物、SOx、碳氢化合物等,利用尾气净化能够把这些浓度极大的降低。

此外,该研究所还有对于高压容器以及电池和液态燃烧罐进行安全的测试,图3所示为对燃料电池汽车的氢罐进行燃烧的测试,其中有压力释放阀,避免爆裂,在爆裂发生的时候可以释放压力。

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图3:燃料电池氢罐燃烧测试

该研究所还具备有关燃烧的检测,公共汽车关于氢的检测、电池安全评估检测、压缩氢的检测等试验条件。有关燃烧的检测,比如说在氢泄露之后导致的自燃,需要有相应的应急信息才能对自燃采取相关措施;公共汽车关于氢的测试,用液压的方式对爆裂和内燃性进行压力循环试验、破坏试验;电池安全评估试验即过充试验和防火试验,对于电池还有储存罐的防火试验等。此外,该研究所还有其他装置包括液化氢的加氢装置,也有枪炮的检测装置,在北美会做相关的枪炮检测、测试。该研究所也还有其他的一些实验活动,开展数字模拟活动,对外进行车辆燃烧的评估,帮助消防部门和警察部门进行车辆着火的评定,帮助评估起火原因等等。

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图4:消防部门和警察部门进行车辆着火评估

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