氢能源汽车安全测评

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。

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。

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。

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。