近日，GB/T 24549-2020《燃料電池電動(dòng)汽車 安全要求》（以下簡(jiǎn)稱《安全要求》）經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)正式發(fā)布，并將于2021年4月1日實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了整車安全要求、系統(tǒng)安全要求，并新增儲(chǔ)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(cè)試，對(duì)于行業(yè)安全發(fā)展、產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。記者邀請(qǐng)參與該標(biāo)準(zhǔn)修訂的有關(guān)專家進(jìn)行深度解讀。

　　標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)引領(lǐng)產(chǎn)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(dòng)汽車的動(dòng)力來源。

　　我國(guó)高度重視氫能與燃料電池汽車發(fā)展，在《中國(guó)制造2025》《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030年)》《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)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(shù)列為重點(diǎn)任務(wù)，將氫燃料電池電動(dòng)汽車列為重點(diǎn)支持領(lǐng)域。

　　但由于是新技術(shù)、新產(chǎn)品，社會(huì)公眾對(duì)氫燃料電池電動(dòng)汽車的安全尚有疑慮。

　　產(chǎn)業(yè)發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)先行。“2009版的《安全要求》的出臺(tái)，對(duì)當(dāng)時(shí)燃料電池電動(dòng)汽車的安全運(yùn)行起到了重要的支撐作用?！痹搶＜抑赋?。

　　但與此同時(shí)，近年來，我國(guó)在燃料電池電動(dòng)汽車領(lǐng)域取得較大進(jìn)展，形成了從整車到關(guān)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(guān)鍵部件類產(chǎn)品取得多項(xiàng)突破。為適應(yīng)新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，標(biāo)準(zhǔn)亟需升級(jí)完善。

　　同時(shí)，聯(lián)合國(guó)也推出了關(guān)于燃料電池汽車安全的全球技術(shù)法規(guī)，中國(guó)全面參與了這一過程。按照1998協(xié)議的精神，中國(guó)也要把全球技術(shù)法規(guī)（GTR）的技術(shù)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為中國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

　　“基于以上原因，全國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)電動(dòng)車輛分標(biāo)委（以下簡(jiǎn)稱‘分標(biāo)委’）提出針對(duì)2009版《安全要求》的修訂計(jì)劃，該標(biāo)準(zhǔn)修訂計(jì)劃由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)下達(dá)，2014年下達(dá)計(jì)劃號(hào)20140520-T-339?！痹搶＜腋嬖V記者。

　　通力合作 內(nèi)外兼顧

　　據(jù)該專家介紹，早在2006年，分標(biāo)委就成立了燃料電池汽車標(biāo)準(zhǔn)研究工作組。該工作組包含國(guó)內(nèi)外多家整車、零部件企業(yè)以及檢測(cè)中心。在接到2009版《安全要求》的修訂任務(wù)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(huì)議，研究技術(shù)內(nèi)容，起草標(biāo)準(zhǔn)文本。

　　“當(dāng)時(shí)主要涉及以下四項(xiàng)工作：一是研究國(guó)內(nèi)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，討論舊版GB/T 24549-2009標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容；二是研究全球技術(shù)法規(guī)GTR 13的內(nèi)容；三是重點(diǎn)研究對(duì)于國(guó)內(nèi)暫時(shí)沒有對(duì)應(yīng)項(xiàng)目的部分如何處理；四是標(biāo)準(zhǔn)的框架?！痹搶＜一貞浀?。

　　由于本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容龐雜，涉及領(lǐng)域眾多，為此，工作組第七次會(huì)議根據(jù)工作組成員的業(yè)務(wù)領(lǐng)域劃分為5部分：總體負(fù)責(zé)、燃料電池系統(tǒng)、氫系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)安全和電安全。

　　同時(shí)，考慮到GTR的重要性，原則上認(rèn)可其技術(shù)內(nèi)容，但在結(jié)構(gòu)上按照中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的編制思路進(jìn)行，即《安全要求》分為如下板塊：正文、附錄A壓縮氫氣儲(chǔ)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(yàn)證試驗(yàn)、附錄D壓縮氫氣儲(chǔ)存系統(tǒng)試驗(yàn)方法、附錄E電安全試驗(yàn)方法和附錄F型式認(rèn)證試驗(yàn)條件與方法驗(yàn)。

　　2019年4月，工作組又針對(duì)目前所有的燃料電池電動(dòng)汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了梳理，對(duì)《安全要求》的定位做了進(jìn)一步闡述，將其定位為整車層面的要求與試驗(yàn)，原征求意見稿中的非整車項(xiàng)目均被刪除。

　　2019年8月，工作組針對(duì)燃料電池電動(dòng)汽車的整車密閉空間測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行了相關(guān)討論，并進(jìn)行了相關(guān)的驗(yàn)證試驗(yàn)。

　　2019年12月，在電動(dòng)汽車分標(biāo)委審查會(huì)上，工作組根據(jù)審查專家組的意見和建議對(duì)送審稿進(jìn)行修改完善，并最終形成了現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。

　　保安全也要兼顧執(zhí)行性

　　該專家告訴記者，該標(biāo)準(zhǔn)適用于使用壓縮氣態(tài)氫的燃料電池電動(dòng)汽車。對(duì)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(chǔ)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(cè)、氫氣泄漏報(bào)警裝置功能要求；整車密閉空間測(cè)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(dòng)汽車 整車氫氣排放測(cè)試方法》怠速熱機(jī)狀態(tài)氫氣排放章節(jié)規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試，氫氣濃度（體積濃度，下同）應(yīng)滿足以下要求：a)在進(jìn)行正常操作(包括啟動(dòng)和停機(jī))時(shí)，任意連續(xù)3s內(nèi)的氫氣濃度不超過4%；b)在任何瞬時(shí)氫氣濃度不大于8%。

　　第二、整車氫氣泄漏。在駕駛員容易識(shí)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(hào)。泄漏量與警告信號(hào)的級(jí)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(shí)，發(fā)出警告；空氣中氫氣濃度≥3%±1%立即關(guān)斷氫供應(yīng)；但如果車輛裝有多個(gè)氫系統(tǒng)，允許僅關(guān)斷有氫泄漏部分的氫供應(yīng)。

　　“此處2%±1%和3%±1%的規(guī)定，目的在于給廠商提供一定的設(shè)計(jì)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(guān)斷氫供應(yīng)；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(guān)斷氫供應(yīng)。盡管此處規(guī)定數(shù)值范圍存在重疊，但是在實(shí)際執(zhí)行過程中，對(duì)于單一車輛而言，并不矛盾，具有可執(zhí)行性?！痹搶＜医忉尩?。

　　第三、燃料管路氫氣泄漏及檢測(cè)。應(yīng)采用泄露檢測(cè)液或者氣體檢測(cè)儀的方法對(duì)燃料管路的可接近部分進(jìn)行氫氣泄漏檢測(cè)，并對(duì)接頭部位進(jìn)行重點(diǎn)泄漏檢測(cè)。對(duì)于儲(chǔ)氫瓶與燃料電池堆之間的管路，泄漏檢測(cè)壓力為實(shí)際工作壓力；對(duì)于加氫口至儲(chǔ)氫瓶之間的管路，泄漏檢測(cè)壓力為1.25倍的NWP（正常工作氣壓）。

　　第四、整車密閉空間測(cè)試。該試驗(yàn)是為了檢驗(yàn)車輛停放在無機(jī)械通風(fēng)的密閉空間（每小時(shí)空氣交換率不大于0.03）內(nèi)的氫氣泄漏情況。試驗(yàn)過程中，若任一位置的氫氣濃度超過1％，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，并開啟通風(fēng)。

　　安全要求背后的驗(yàn)證分析

　　據(jù)該專家介紹，為了驗(yàn)證相關(guān)規(guī)定的科學(xué)性和可行性，工作組針對(duì)部分重點(diǎn)以及新增加要求進(jìn)行了充分驗(yàn)證。具體來看，主要集中在以下四方面：

　　一是整車氫氣排放。

　　測(cè)量方法：a)從燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)開始進(jìn)行氫氣排放相對(duì)濃度測(cè)量，直至燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)完全停機(jī)；b)測(cè)量點(diǎn)位置：排氣管中心線延長(zhǎng)線上距離排氣管出口100mm處。

　　測(cè)量結(jié)果：a)試驗(yàn)車輛排放濃度滿足在進(jìn)行正常操作(包括啟動(dòng)和停機(jī))時(shí)，任意連續(xù)3s內(nèi)的氫氣濃度不超過4%；b)在任何瞬時(shí)氫氣濃度不大于8%。

　　二是整車氫氣泄漏。

　　測(cè)量方法：針對(duì)試驗(yàn)車輛，分別采用3%和4%的氫氣混合氣體對(duì)氫氣濃度傳感器進(jìn)行吹氣，從而檢測(cè)車輛反應(yīng)。

　　測(cè)量結(jié)果：在實(shí)際測(cè)試中，車輛處于待機(jī)狀態(tài)下，當(dāng)氣體濃度超過3%，此時(shí)車輛儀表盤出現(xiàn)紅色H2符號(hào)和黃色嘆號(hào)，并且提示，氫氣檢測(cè)裝置故障，請(qǐng)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(hào)和黃色嘆號(hào)，并且提示，氫氣檢測(cè)裝置故障，請(qǐng)進(jìn)入安全區(qū)域，并與4s店聯(lián)系，由于關(guān)斷了截止閥，車輛會(huì)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(cè)。

　　試驗(yàn)方法：采用泄露檢測(cè)液或者氣體檢測(cè)儀的方法對(duì)燃料管路的可接近部分進(jìn)行氫氣泄漏檢測(cè)，并對(duì)接頭部位進(jìn)行重點(diǎn)泄漏檢測(cè)。對(duì)于儲(chǔ)氫瓶與燃料電池堆之間的管路，泄漏檢測(cè)壓力為實(shí)際工作壓力；對(duì)于加氫口至儲(chǔ)氫瓶之間的管路，泄漏檢測(cè)壓力為1.25倍的NWP。

　　試驗(yàn)結(jié)果：儲(chǔ)氫氣瓶附近的氫氣濃度較高，前儲(chǔ)氫系統(tǒng)附近濃度為68ppm，后儲(chǔ)氫氣瓶附近濃度為87ppm。其他針對(duì)可接近部分采用氣體檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)車輛氫氣泄漏濃度小于2ppm。

　　四是整車密閉空間測(cè)試。

　　試驗(yàn)方法：（1）車輛在密閉空間外完成一次完整的啟動(dòng)、停機(jī)過程；（2）車輛進(jìn)入密閉空間后，停機(jī)，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(yàn)艙內(nèi)的氫氣濃度，當(dāng)氫氣濃度為0ppm時(shí)，關(guān)閉密閉空間，并開始記錄氫氣濃度傳感器數(shù)據(jù)。

　　試驗(yàn)結(jié)果：試驗(yàn)車輛氫氣濃度隨靜置時(shí)間線性上升。靜置8h，艙內(nèi)氫氣濃度水平處于30~100ppm內(nèi)。

　　標(biāo)準(zhǔn)實(shí)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(shí)施。

　　談及該標(biāo)準(zhǔn)的意義，該專家指出，氫的各種內(nèi)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(xiǎn)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(jīng)驗(yàn)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(jìn)一步發(fā)展以及相關(guān)氫能安全標(biāo)準(zhǔn)的制定，對(duì)氫能的安全性和燃料電池汽車的氫安全問題進(jìn)行研究非常必要。

　　該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施，對(duì)于保證行業(yè)安全發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展都有著重要的作用。