近日，GB/T 24549-2020《燃料電池電動汽車 安全要求》（以下簡稱《安全要求》）經國家標準化管理委員會正式發(fā)布，并將于2021年4月1日實施。該標準規(guī)定了整車安全要求、系統(tǒng)安全要求，并新增儲氫容器和管路、泄壓體統(tǒng)等要求，及整車氫氣排放、整車氫氣泄漏等測試，對于行業(yè)安全發(fā)展、產業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。記者邀請參與該標準修訂的有關專家進行深度解讀。

　　標準升級引領產業(yè)發(fā)展

　　氫能是未來能源系統(tǒng)的重要組成部分，也是燃料電池電動汽車的動力來源。

　　我國高度重視氫能與燃料電池汽車發(fā)展，在《中國制造2025》《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》等頂層規(guī)劃中都明確了其戰(zhàn)略性地位，并將發(fā)展氫能和氫燃料電池技術列為重點任務，將氫燃料電池電動汽車列為重點支持領域。

　　但由于是新技術、新產品，社會公眾對氫燃料電池電動汽車的安全尚有疑慮。

　　產業(yè)發(fā)展，標準先行?！?009版的《安全要求》的出臺，對當時燃料電池電動汽車的安全運行起到了重要的支撐作用?！痹搶＜抑赋?。

　　但與此同時，近年來，我國在燃料電池電動汽車領域取得較大進展，形成了從整車到關鍵部件的綜合研發(fā)能力，尤其是M1、M3類燃料電池汽車成果豐碩，關鍵部件類產品取得多項突破。為適應新的產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，標準亟需升級完善。

　　同時，聯(lián)合國也推出了關于燃料電池汽車安全的全球技術法規(guī)，中國全面參與了這一過程。按照1998協(xié)議的精神，中國也要把全球技術法規(guī)（GTR）的技術內容轉化為中國的國家標準。

　　“基于以上原因，全國汽車標準化技術委員會電動車輛分標委（以下簡稱‘分標委’）提出針對2009版《安全要求》的修訂計劃，該標準修訂計劃由國家標準化管理委員會下達，2014年下達計劃號20140520-T-339?！痹搶＜腋嬖V記者。

　　通力合作 內外兼顧

　　據(jù)該專家介紹，早在2006年，分標委就成立了燃料電池汽車標準研究工作組。該工作組包含國內外多家整車、零部件企業(yè)以及檢測中心。在接到2009版《安全要求》的修訂任務后，工作組全體成員分別在2014年11月至2017年4月期間多次召開會議，研究技術內容，起草標準文本。

　　“當時主要涉及以下四項工作：一是研究國內的技術發(fā)展現(xiàn)狀，討論舊版GB/T 24549-2009標準的技術內容；二是研究全球技術法規(guī)GTR 13的內容；三是重點研究對于國內暫時沒有對應項目的部分如何處理；四是標準的框架?！痹搶＜一貞浀馈?/p>

　　由于本標準內容龐雜，涉及領域眾多，為此，工作組第七次會議根據(jù)工作組成員的業(yè)務領域劃分為5部分：總體負責、燃料電池系統(tǒng)、氫系統(tǒng)、結構安全和電安全。

　　同時，考慮到GTR的重要性，原則上認可其技術內容，但在結構上按照中國標準的編制思路進行，即《安全要求》分為如下板塊：正文、附錄A壓縮氫氣儲存系統(tǒng)要求、附錄B車輛燃料系統(tǒng)要求、附錄C燃料系統(tǒng)安全性驗證試驗、附錄D壓縮氫氣儲存系統(tǒng)試驗方法、附錄E電安全試驗方法和附錄F型式認證試驗條件與方法驗。

　　2019年4月，工作組又針對目前所有的燃料電池電動汽車相關標準進行了梳理，對《安全要求》的定位做了進一步闡述，將其定位為整車層面的要求與試驗，原征求意見稿中的非整車項目均被刪除。

　　2019年8月，工作組針對燃料電池電動汽車的整車密閉空間測試項目進行了相關討論，并進行了相關的驗證試驗。

　　2019年12月，在電動汽車分標委審查會上，工作組根據(jù)審查專家組的意見和建議對送審稿進行修改完善，并最終形成了現(xiàn)在的標準內容。

　　保安全也要兼顧執(zhí)行性

　　該專家告訴記者，該標準適用于使用壓縮氣態(tài)氫的燃料電池電動汽車。對比2009版，《安全要求》主要增加了整車氫氣排放、整車氫氣泄漏、氫氣低剩余量提醒要求；儲氫容器和管路、超壓泄放系統(tǒng)要求；燃料管路氫氣泄漏及檢測、氫氣泄漏報警裝置功能要求；整車密閉空間測試；并刪除了碰撞后安全要求。主要解決以下問題：

　　第一，整車氫氣排放。按照GB/T 37154-2018《燃料電池電動汽車 整車氫氣排放測試方法》怠速熱機狀態(tài)氫氣排放章節(jié)規(guī)定的試驗方法進行測試，氫氣濃度（體積濃度，下同）應滿足以下要求：a)在進行正常操作(包括啟動和停機)時，任意連續(xù)3s內的氫氣濃度不超過4%；b)在任何瞬時氫氣濃度不大于8%。

　　第二、整車氫氣泄漏。在駕駛員容易識別的部位安裝氫氣泄漏警告裝置，該裝置能根據(jù)氫氣泄漏量的大小發(fā)出不同的警告信號。泄漏量與警告信號的級別由制造商根據(jù)車輛的使用環(huán)境和要求決定。一般情況下，空氣中氫氣濃度≥2%±1%時，發(fā)出警告；空氣中氫氣濃度≥3%±1%立即關斷氫供應；但如果車輛裝有多個氫系統(tǒng)，允許僅關斷有氫泄漏部分的氫供應。

　　“此處2%±1%和3%±1%的規(guī)定，目的在于給廠商提供一定的設計自由度，例如廠商可以規(guī)定大于1%的氫氣濃度即發(fā)出警告，大于2%氫氣濃度，關斷氫供應；也可以規(guī)定大于3%的氫氣濃度即發(fā)出警告，大于4%氫氣濃度，關斷氫供應。盡管此處規(guī)定數(shù)值范圍存在重疊，但是在實際執(zhí)行過程中，對于單一車輛而言，并不矛盾，具有可執(zhí)行性?！痹搶＜医忉尩馈?/p>

　　第三、燃料管路氫氣泄漏及檢測。應采用泄露檢測液或者氣體檢測儀的方法對燃料管路的可接近部分進行氫氣泄漏檢測，并對接頭部位進行重點泄漏檢測。對于儲氫瓶與燃料電池堆之間的管路，泄漏檢測壓力為實際工作壓力；對于加氫口至儲氫瓶之間的管路，泄漏檢測壓力為1.25倍的NWP（正常工作氣壓）。

　　第四、整車密閉空間測試。該試驗是為了檢驗車輛停放在無機械通風的密閉空間（每小時空氣交換率不大于0.03）內的氫氣泄漏情況。試驗過程中，若任一位置的氫氣濃度超過1％，應立即停止試驗，并開啟通風。

　　安全要求背后的驗證分析

　　據(jù)該專家介紹，為了驗證相關規(guī)定的科學性和可行性，工作組針對部分重點以及新增加要求進行了充分驗證。具體來看，主要集中在以下四方面：

　　一是整車氫氣排放。

　　測量方法：a)從燃料電池發(fā)動機起動開始進行氫氣排放相對濃度測量，直至燃料電池發(fā)動機完全停機；b)測量點位置：排氣管中心線延長線上距離排氣管出口100mm處。

　　測量結果：a)試驗車輛排放濃度滿足在進行正常操作(包括啟動和停機)時，任意連續(xù)3s內的氫氣濃度不超過4%；b)在任何瞬時氫氣濃度不大于8%。

　　二是整車氫氣泄漏。

　　測量方法：針對試驗車輛，分別采用3%和4%的氫氣混合氣體對氫氣濃度傳感器進行吹氣，從而檢測車輛反應。

　　測量結果：在實際測試中，車輛處于待機狀態(tài)下，當氣體濃度超過3%，此時車輛儀表盤出現(xiàn)紅色H2符號和黃色嘆號，并且提示，氫氣檢測裝置故障，請與4s店聯(lián)系。如果氣體濃度超過4%，儀表盤出現(xiàn)紅色H2符號和黃色嘆號，并且提示，氫氣檢測裝置故障，請進入安全區(qū)域，并與4s店聯(lián)系，由于關斷了截止閥，車輛會提示燃料殘余低下，輸出功率限制。

　　三是燃料管路氫氣泄漏及檢測。

　　試驗方法：采用泄露檢測液或者氣體檢測儀的方法對燃料管路的可接近部分進行氫氣泄漏檢測，并對接頭部位進行重點泄漏檢測。對于儲氫瓶與燃料電池堆之間的管路，泄漏檢測壓力為實際工作壓力；對于加氫口至儲氫瓶之間的管路，泄漏檢測壓力為1.25倍的NWP。

　　試驗結果：儲氫氣瓶附近的氫氣濃度較高，前儲氫系統(tǒng)附近濃度為68ppm，后儲氫氣瓶附近濃度為87ppm。其他針對可接近部分采用氣體檢測儀進行檢測，試驗車輛氫氣泄漏濃度小于2ppm。

　　四是整車密閉空間測試。

　　試驗方法：（1）車輛在密閉空間外完成一次完整的啟動、停機過程；（2）車輛進入密閉空間后，停機，并在規(guī)定的環(huán)境條件下浸車12h；（3）浸車完成后，檢查環(huán)境和試驗艙內的氫氣濃度，當氫氣濃度為0ppm時，關閉密閉空間，并開始記錄氫氣濃度傳感器數(shù)據(jù)。

　　試驗結果：試驗車輛氫氣濃度隨靜置時間線性上升。靜置8h，艙內氫氣濃度水平處于30~100ppm內。

　　標準實施 保證行業(yè)安全發(fā)展

　　《安全要求》將于2021年4月1日正式實施。

　　談及該標準的意義，該專家指出，氫的各種內在特性，決定了氫能系統(tǒng)有不同于常規(guī)能源系統(tǒng)的危險特征，比如易燃、易泄漏、氫脆等，而且由于氫的使用范圍不廣，使用經驗不夠豐富，在使用者的可接受心理上也存在著較大問題，所以為了氫能系統(tǒng)和燃料電池汽車的進一步發(fā)展以及相關氫能安全標準的制定，對氫能的安全性和燃料電池汽車的氫安全問題進行研究非常必要。

　　該標準的發(fā)布實施，對于保證行業(yè)安全發(fā)展，促進產業(yè)健康發(fā)展都有著重要的作用。