在氫燃料電池的安全方面,氫氣是一種安全性比較高的氣體,其擴散系數(shù)為空氣的3.8倍,微量的氫氣泄漏可以很快稀釋成混合氣,使得事故發(fā)生的影響范圍很小。

5月16至18日,第五屆“國際電動汽車及關鍵部件測評研討會”在江蘇省常州市召開。本次研討會由中國汽車技術研究中心主辦,以“技術創(chuàng)新與市場應用”為年度主題,聚焦電動汽車行業(yè)發(fā)展熱點與測試評價技術,針對電動汽車整車集成測試評價技術、電動汽車關鍵部件開發(fā)及測試評價技術、電動汽車測試評價共性技術、電動客車測試評價技術、電動專用車測試評價技術等議題展開深入剖析。

北汽福田汽車股份有限公司歐輝客車事業(yè)部技術研究院副院長 王雷

北汽福田汽車股份有限公司歐輝客車事業(yè)部技術研究院副院長 王雷

核心提示:北汽福田汽車股份有限公司歐輝客車事業(yè)部技術研究院副院長王雷發(fā)表《氫燃料電池客車系統(tǒng)集成與關鍵技術開發(fā)》主題演講,他表示,在最近一兩年中,國家雖然對純電動客車的補貼標準下降很大,但是對于氫燃料電池車來講,補貼標準一直沒有變,一直維持在50萬。在系統(tǒng)集成方面,燃料電池和動力電池的區(qū)別較大,動力電池是一種能量存儲裝置,而燃料電池本身并不存儲能量,這導致動力電池的充放電效率更高。除此之外,燃料電池還需要以貴金屬鉑作為催化劑。他認為,氫氣是一種安全性比較高的氣體,其原因在于氫氣擴散系數(shù)為空氣的3.8倍,微量的氫氣泄漏可以很快稀釋成混合氣,使得事故發(fā)生的影響范圍很小。

以下為演講實錄:

本次報告分為三個部分,第一部分是簡單介紹國家的產(chǎn)業(yè)政策和產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)狀,第二部分詳細講述福田燃料客車整個系統(tǒng)集成,第三部分重點分析氫燃料電池汽車的安全問題。

首先我國的產(chǎn)業(yè)政策和產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀。從15年到16年,國家出臺了一系列政策進行支持,包括“節(jié)能與新能源汽車的技術路線圖”、“能源技術革命創(chuàng)新行動計劃”等,最典型的體現(xiàn)在財政補貼方面。雖然純電動客車在最近一兩年的補貼標準下降很大,但是對于氫燃料電池車來講,補貼標準一直沒有變。滿足國家補貼的標準要求是8m以上,目前補貼仍然維持在50萬,再加上地方補貼,一般情況下會有1:1左右的價格補貼。另外在充電站方面,國家也有一些特殊的政策要求,比如會一次性給予400萬人民幣左右的補貼,而一個加氫站的建設成本約為700萬人民幣。

接下來,在新能源客車的系統(tǒng)集成方面,燃料電池和動力電池的差別較大。第一個,動力電池是一種能量存儲裝置,而燃料電池本身并不存儲能量;第二個,動力電池充放電效率比較高,但是燃料電池的化學反應速度比動力電池要低,需要額外匹配動力電池組來補償;第三個,在燃料電池里面我們需要鉑作為催化劑。

目前,在世界范圍內,燃料電池客車的技術路線分為兩種,第一種叫做全功率型燃料電池汽車,最典型的代表就是豐田,在整車行駛過程中的大部分功率需求呢由燃料電池來提供,只有在極端的情況下,鎳氫電池組才會提供功率補償;另外一種叫做輕電混合式燃料,目前在國內所有企業(yè)開發(fā)基本采用該路線。因為在成本方面和燃料電池的功率響應方面的要求均較低,在實際應用中,額外匹配小型燃料電池電堆,大部分的功率變化均有動力組來吸收。

在氫燃料電池的安全方面,氫氣是一種安全性比較高的氣體,其擴散系數(shù)為空氣的3.8倍,微量的氫氣泄漏可以很快稀釋成混合氣,使得事故發(fā)生的影響范圍很小。另外,氫氣在燃燒過程中安全、無毒、無煙,也不產(chǎn)生溫室氣體,從而不會污染大氣。當然,氫氣也有一些潛在危險,第一個特點點火能量非常小,衣服上所帶的靜電就足以將其點著;第二個是氫氣與空氣混合物形成以后爆炸極限的范圍比較寬。但是,這并不意味著氫氣比其他的氣體更為危險,因為從安全性來講,爆炸的下限濃度其實比上限濃度更加重要,而汽油柴油的話下限濃度都比氫氣低。對于加氫站設計,必須選用特殊的材料,同時假設氫氣泄漏探測器,確保加氫站本身的安全。

最后,在整車安全方面的話,為了確保燃料電池車的安全,北汽也做了很多的工作。氫燃料爆炸有三個必須條件:明火、密閉空間和爆炸極限達到4%~74%。為了避免這三個條件,通過優(yōu)化氫氣儲能裝置、設置特殊碰撞結構、以及電機電控,來保證高端工況下的整合安全。其中,在防震設計方面,盡量進行可靠的固定和支撐,同時盡量的減少車上的氫氣接頭,防止泄露在封閉空間此外,為全車配備急停開關,緊急狀態(tài)下可切斷整車的高壓供應。謝謝大家。

[責任編輯:陳語]

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