达安中心正式形成70MPa氢燃料电池汽车碰撞检测能力

近日，国家汽车质量监督检验中心和襄阳大安汽车检测中心有限公司在汽车碰撞试验室成功完成了70MPa氢燃料电池汽车碰撞试验，标志着大安中心70MPa氢电池汽车碰撞检测能力正式完成。这是大安中心进行的首次氢燃料电池汽车碰撞试验，也是中国首次使用外部数据采集器独立检测氢系统的完整性。此外，通过本次碰撞试验验证的检测方法和能力，以及积累的检测经验，可以有效推动相关企业和国家标准的制定和修订，为进口燃料电池汽车的检测做出贡献。

本次碰撞试验共完成了正面偏置碰撞试验和侧面碰撞试验。根据相应标准对乘员保护和碰撞后电气安全进行了测试。特别是完成了氢燃料电池汽车储氢系统的温度检测、压力采集、气瓶阀门开闭检测、受限空间气体浓度检测、气体泄漏自动计算，全面检测碰撞后氢气系统的完整性。从标准、数据收集到安全保护，“氢”碰撞都存在显著差异。氢燃料电池汽车使用氢气作为燃料，氢气固有的易燃易爆特性决定了氢燃料电池车辆对碰撞安全的要求比传统车辆更高。本次碰撞试验的车辆模型是东风汽车集团有限公司自主研发的70MPa燃料电池乘用车模型。氢燃料电池汽车的碰撞试验不仅包括传统燃料汽车和电动汽车的测试和检查内容，即乘客保护和电气安全，而且还具有燃料电池汽车特有的检测内容，即碰撞后氢燃料电池系统的完整性。为了满足实验相关要求，解决碰撞过程中的潜在风险，并准确记录各种相关数据，大安中心各专业部门在实验的早期阶段，在标准研究、结构安全、氢气安全和高压电气安全等方面做了广泛的准备。

首先，确定氢系统检测的测试依据是UN R134《氢燃料电池汽车安全性能认证统一规定》。目前，我国还没有氢燃料电池汽车的碰撞标准，也没有相应的检测方法。然而，早在2019年1月，大安中心就开始翻译GTR 13、SAE J2578-2014和UN R134三个国外标准，并对这三个标准的碰撞试验部分进行了详细的对比分析。同时，我们开始对国外燃料电池汽车生产企业进行研究，并与国内检测中心进行了多次交流，最终确定了联合国R134《氢燃料电池汽车安全性能认证统一规定》的检测依据。根据本标准的要求，氢燃料电池汽车的碰撞试验需要检查车辆是否能满足以下要求：在燃料泄漏方面，要求储氢系统的平均氢泄漏率在△ 碰撞后t时间；在受限空间的浓度限值方面，碰撞后的氢燃料泄漏不应使客舱和行李箱中的氢浓度超过4%，或应在碰撞后5秒内关闭气瓶主阀，并确认储氢系统没有泄漏；

就氢气瓶的运动而言，测试后至少有一个连接点与车身保持连接。在前期准备阶段，大安中心与东风公司技术中心进行了广泛沟通，研究了氢燃料电池汽车的结构、气缸气门机构、温度和压力传感器特性以及引脚定义。对安装在钢瓶阀门内部的温度传感器和安装在高压管道上的压力传感器进行了校准，并获得了校准证书。制造商被要求将经过校准的设备装载到车辆上。

在试验气体方面，实验使用氦气代替氢气。考虑到碰撞试验时，试验车辆的储氢系统需要加压至70Mpa左右，氢气的爆炸极限仅为4%，即使碰撞后有少量气体泄漏，也可能引发火灾或爆炸。基于此，大安中心使用与氢气质量最接近的惰性气体氦气代替氢气进行测试。而70MPa氦气充装需要专业的增压设备才能满足70MPa超高压气体充装的要求。因此，大安中心配备了相应的增压装置、氦气浓度检测器等，相关检测人员也取得了压力容器操作证书，以确保检测工作的顺利进行。在实验数据采集方面，除了常规碰撞试验中使用的假人和电气安全数据采集系统外，大安中心在本次实验中还配备了氢燃料电池系统专用数据采集系统，用于监测气瓶的压力、温度、阀门开闭信号，以及乘客舱中不同位置处的氦气浓度。

在安全防护方面，由于氢燃料电池汽车碰撞试验的风险等级高于其他碰撞试验，大安中心在试验前后进行了更全面的防护工作。一方面，测试车辆设备的气压为70Mpa，如果碰撞过程中或碰撞后出现大量泄漏，可能会导致人员窒息；另一方面，标称电压为350V的锂电池安装在车辆底部，测试后可能会造成高压电击的风险。为了在保证现场安全的同时满足检测要求，大安中心提前在检测区域安装了大功率排气扇，快速吹走泄漏气体。碰撞发生后，测试人员逐一检查瓶阀打开和关闭的电信号，确定阀体关闭，通过便携式浓度检测器确认没有大量气体泄漏，通过测量电压、绝缘电阻等确定车辆电气安全状态。试验结束后观察1小时，确认没有气体泄漏，然后进行后续的设备拆卸工作，以确保整个试验的安全。

在对车辆碰撞检测技术进行丰富研究的基础上，大安中心可以对各种汽车产品进行国家强制性检验和各种委托测试、开发和验证测试，为提高汽车安全部件的水位提供科学的测试数据和解决方案。

通过这次不同于传统汽车的碰撞试验，一方面验证了氢燃料电池模型早期设计开发的有效性；另一方面，大安中心在氢燃料电池汽车碰撞测试方面积累了一系列经验，包括前期准备、数据收集、安全防护等，为未来为该车型的其他制造商提供测试服务形成了积极的实践经验；

此外，通过此次碰撞试验验证的检测方法和能力，以及积累的检测经验，可以有效推动相关企业和国家标准的制定和修订。在当前相关政策的推动下，氢燃料电池汽车需求旺盛，头部车企纷纷进入市场，开展氢燃料电池车的研发、应用等工作。碰撞测试是氢燃料电池汽车研发过程中极为重要的一环。对车辆进行全面的被动安全测试是对企业和消费者高度负责的体现，也是建设70MPa氢燃料电池汽车碰撞检测能力的体现，也将为大安中心相关产业的发展提供更有力的支持。

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