燃料电池电动汽车安全全球技术法规之碰撞试验标准

        由于氢燃料电池汽车与传统燃油车相比，其技术特点和所用燃料存在较大的差异。传统汽油车的发展历程已过百年，而燃料电池汽车的发展才刚刚起步，公众对其安全性和稳定性存疑，在选择燃料电池车时存在较多的顾虑。

        氢燃料电池汽车在进行与传统燃油车相似的车辆测试之外，还需要针对氢燃料的储运方式、氢气易燃的特性，采取更多的试验方法来评估安全性能，保证燃料电池车运行安全。

        在今年6月，由中国、美国、韩国和日本共同牵头修订的UN GTR No.13《燃料电池电动汽车安全全球技术法规》（以下简称燃料电池汽车安全法规）经投票表决，获得全票通过。

        UN GTR No.13制定了车辆在碰撞条件下系统完整性的要求，同时，本次修订在2013年发布的侧重于乘用车安全的UN GTR No.13一阶段（目前为二阶段）文本基础上，增加了对重型车辆的安全性要求，更加贴合我国燃料电池车辆物流、客运等应用场景中的试验需求。

        UN GTR No.13中规定的燃料电池车碰撞后完整性要求，包括燃料泄漏限值、封闭空间内的浓度限值和储氢容器位移。

        燃料泄漏限值：在时间间隔Δt内，氢气泄漏的平均体积流量不得超过118NL/min。

        封闭空间内的浓度限值：空气中氢气浓度超过4%时遇到明火会发生燃烧，因此氢气泄漏不得导致乘客和行李舱内的氢气体积浓度大于空气体积的4.0%。如果压缩氢气储存系统的截止阀在碰撞后5s内关闭，且压缩氢气储存系统无泄漏，则满足要求。

        储氢容器位移：容器应至少在一个连接点处与车辆保持连接。

        由于氢气本身具有密度小的特点，发送泄漏后会快速扩散。当车辆发生碰撞后，泄露的氢气积聚在车辆内部封闭环境中，存在爆燃的风险。基于氢气具有无色无味的特性，当发生泄漏后很难被发现，因此需要在碰撞后进行封闭空间的浓度测试。

        氢气传感器可以测量空气中氢气的含量。这些传感器应经过可追溯的参考校准，以确保在空气中氢气浓度为4.0％时，其精度为±5％。

        此外，氢气传感器的测量能力至少应超过目标条件25％满量程。最后，这些传感器应能够在10秒内对90％满量程的浓度变化做出响应。

        在碰撞之前，氢气传感器按如下所述，放置于车辆的乘客舱和行李舱中。

        1.距离驾驶员座椅上方车顶篷250mm以内，或靠近乘客舱顶部中心；

        2.距离车辆内行李舱顶部100mm内，不会直接受到将要进行的特定碰撞撞击影响。

        3.在乘客舱后排座位前方，距离车内地板250mm范围内；

        安全法规中提出，传感器应牢固地安装在车辆结构或座椅上，不会被碰撞试验导致的碎片、气囊排出的气体和抛射物破坏，并由位于车辆内的仪器或远程传输设备记录碰撞后的测量值。

        氢气传感器在车辆停止后开始采集封闭空间内的碰撞数据。在碰撞后持续的60分钟内，应至少每5秒采集一次来自传感器的数据。在碰撞后60分钟测试期间，每个传感器的读数应始终低于目标标准4.0%。

        试验内容除了上述提到的封闭空间氢气浓度测试，对于车辆不同的储氢方式，法规中也进行了针对压缩氢气储存系统和液氢储存系统（LHSS）的泄漏测试标准。

        为了更加符合国内燃料电池车辆的使用场景和技术特点，我国的相关机构和企业也开始进行有关燃料电池车辆碰撞测试的标准制定工作。有相关专家表示：“燃料电池汽车总体的发展质量和水平还在提高，安全性是它的关键指标之一，应该得到更多的关注。”

        今年5月，在襄阳举行了燃料电池电动汽车碰撞后安全及系统耐久性标准专题研究组会议。GB/T《燃料电池电动汽车碰撞后安全要求》主要讨论了测试对象、整车碰撞/滑车测试选择、不同类型车辆碰撞要求分类、压缩氢气储存系统温度测量等方面内容。

        为探索氢能与燃料电池产业成长路径，构建开放共赢的发展格局，氢启未来网将于11月29日在成都市经济技术开发区举办“HVFC 2023中国（成都）氢能汽车与燃料电池产业发展大会”。

        大会拟邀请政府部门、行业协会、知名企业、科研机构等相聚成都，共同探讨氢能汽车与燃料电池产业有关话题，搭建行业交流与合作平台，交流学术思想，助力产业发展。