氢燃料电池汽车 — 碰撞安全性研究

1. 氢燃料电池汽车 —碰撞安全性研究

3. 汽车是人们生活中的重要交通工具，而汽车排放的尾气又是造成日益严重的环境污染的重要原因，为此，人们急需寻找一种代用燃料。科学家经过几十年的精心研究发现，用氢燃料电池作汽车汽车是人们生活中的重要交通工具，而汽车排放的尾气又是造成日益严重的环境污染的重要原因，为此，人们急需寻找一种代用燃料。科学家经过几十年的精心研究发现，用氢燃料电池作汽车 动力无污染环境的有 害成份。因此，使用 氢燃料电池的汽车才 是名副其实的“绿色 燃料”汽车。

4. 一种新的能源系统要得到推广和应用，其安全性是应该首先关心的问题；对氢燃料电池汽车而言，也是如此，为了氢燃料电池汽车的进一步发展以及相关安全标准的制定，对氢燃料电池汽车的碰撞安全问题进行研究是很有必要的。 back

5. 碰撞安全性问题1、结构特点：氢燃料电池汽车的主要组成系统包括动力控制装置、氢燃料电池电堆、电机、高压储氢系统、二次电池等，如图1 所示。

6. 从组成系统中，可以看出氢燃料电池汽车与天然气汽车和电动汽车有相类似的结构，同时具有自己独特的结构特点，如图2 所示。

7. 主要特点： • 基于氢燃料电池汽车的组成系统，氢燃料电 池汽车相对于 传统汽车在前舱结构、车身底部、后舱结构的布置上，有较大变化。 • 氢燃料电池汽车的结构主要有如下3 个特点：高压电气装 置；高压储氢系统； • 氢能的本身特性，如易燃、易泄漏、氢脆等。

8. 2、存在的碰撞安全性问题 氢燃料电池汽车存在高压气体容器和高电压电池，同时对于氢的各种内在特性的安全性也是一项挑战。主要存在以下几个问题： • 泄漏性：氢是最轻的元素，比液体燃料和其它气体 燃料更 容易从小孔中泄漏。 • 高电压 • 乘员保护 • 氢瓶保护 back

9. 国内外关于氢燃料电池汽车碰撞安全标准的分析国内外关于氢燃料电池汽车碰撞安全标准的分析 国外相关标准的分析： 对于碰撞安全方面没有详细规定和要求，日本保安基准11-1-4-100《使用压缩氢气汽车的燃料系统技术标准》对于氢燃料电池汽车碰撞安全规定了详细的技术要求，日本保安基准11-1-4-100 规定了氢燃料电池汽车在进行侧面碰撞试验时，应满足的试验条件和技术要求，见表1。

11. 国内相关标准的分析： 目前，国内还没有氢燃料电池汽车的相关标准。GB/T 18384.1-2001《电动汽车安全要求第1部分：车载储能装置》和GB/T 19751-2005《混合动力电动汽车安全要求》分别规定了防止人员触电和电解液泄漏的技术要求。 back

12. 碰撞安全性问题的解决方法 氢燃料电池汽车存在着不同于传统汽车的碰撞安全性问题。但是，通过必要的研究，并结合国内外的相关标准，将它的各种安全问题量化、清晰化，并建立起有效的碰撞安全性能评价体系，才能使这种新能源汽车技术健康发展并最终得到广泛有效的应用。

14. 从表2 中可以看出，所建立的评价体系覆盖了氢燃料电池所存在的安全问题，同时这一评价体系适用于现有标准规定的各种碰撞试验形态，如100％正面刚性壁障碰撞，40％偏置碰撞，侧面碰撞，追尾碰撞。

15. 图3 为某国外氢燃料电池汽车所进行的各种形态的碰撞试验

16. 综合氢燃料电池汽车的结构特点和国内外相关标准、法规，我国应尽早制定适合中国的氢燃料电池汽车碰撞安全综合性标准，为燃料电池汽车的发展指明方向。

17. 参考文献 • 王晓蕾，马建新.燃料电池汽车的氢安全问题［C］. 机械工程全国博士生学术论坛，2007. • 潘番，王大志. 燃料电池汽车碰撞安全性仿真研究［C］.中国汽车安全技术国际研讨会，2008. • 『日』电气学会燃料电池发电，21 世纪系统技术调查专门委员会.燃料电池技术［M］. 北京：化学工业出版社，2004. • 冯文，王淑娟.氢能的安全性和燃料电池汽车的氢安全问题［J］.太阳能学报，2003.