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[错儿]_日本自动车研究所Yohsuke Tamura:日本氢能源汽车安全测评技术和设备

2019年8月30日,第二届新能源汽车测试评价技术国际论坛在北京职工之家召开,本届论坛以“新标准 新技术 新发展”为年度主题,针对当前国内外新能源汽车领域最新的测试评价方法、标准、技术等作深度研讨交流,助推我国新能源汽车测试评价技术和标准体系进步、研发能力提升、专业人才培养、学术交流合作以及产业高质量发展。

日本自动车研究所Yohsuke Tamura先生发表了《日本氢能源汽车安全测评技术和设备》的主旨报告演讲,内容如下:

日本自动车研究所Yohsuke Tamura

女士们、先生们,大家早上好,首先我先来介绍一下我工作的领域,我是来自于日本的自动车研究所,它是一个研究机构,这个机构主要是做汽车测试、研究方面的工作。

日本自动车研究所从1969年就开始开展了很多的研究,我们当时为日本的一些政府机构提供相关的政策,对整个汽车行业进行综合研究。

我们研究所有三个研究领域,环境、能源以及安全;还有信息、通讯技术的应用、电子。我是在做安全和电动车这块的一些研究工作,接下来,我主要给大家介绍一下有关安全测试与评价这一块,特别是电动汽车的安全评价方面开展的工作。

这张图里有一个实验室,这个实验室测试装置是用来开展氢燃料汽车安全评价,包括五个主要设备:

第一个就是压缩气态氢测试设备,在这个设备里面就可以进行氢燃料的测试,用的是气体的氢来进行测试。

第二个是我们的液态氢的测试装置,这个装置用的是液态的氢进行测试,液态氢是其中的一个载体。

第三个是液态压缩的氢的检测,这一块用的是液压的测试。

第四个是防盗的火灾检测装置,这是对锂离子电池还有氢容器进行相应的测试。

第五个是电池安全的检测装置,这一块是对锂离子电池进行检测的。

我想来给大家解释一下我们这几个不同的装置。

首先来看一下防盗的火灾检测装置,如果氢罐发生爆裂,它就会对周围的人、环境造成伤害,包括周边的车、人等,这里面涉及到燃料电池的一些容器装置的测试。我们建立了这样的一个防盗燃烧的实验,大家可以看到这个结构它是一个70兆帕的氢罐,它的容量是260升,260升大概就是50公斤左右的TNT,它的爆炸直径达到18米。

我们还有一个尾气的净化装置,我们先来看一下这个装置整个直径是18米,高度是16米,它的墙是由钢筋混凝土来制成的,还有钢板。这一块我们可以同时进行三排车的测试。

燃烧的这种实验会受到风的一些影响,这个部分是在室内的,所以还需要额外的其他的一些测试,把这些风的因素考虑进来。

另外在燃烧火灾的实验里面,我们也考虑到了环境的问题,所以我们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、二恶英,因此这些是一个比较大的火灾测试里面可能会造成的各种排放。我们利用尾气净化能够把这些浓度极大降低。

这个装置我们用在不同的一些检测中,比如说燃料电池汽车和电动汽车的防火安全的评估,同时对于传统的燃油车也可以做测试,还有我们对可燃气体的泄露和燃烧的行为进行分析。

另外我们还可以对于高压容器以及电池还有液态储存罐进行安全的测试,其中的一个例子就是对燃料电池汽车的氢罐进行燃烧的测试,大家可以看到这里有一个氢的容器是燃料电池汽车用到的,这里面有压力释放阀,之前这是一个安全的阀门,避免爆裂,如果出现爆裂的时候可以释放压力。

我们有一个相应的视频来看一下燃烧的实验,这就是对氢的容器进行燃烧的实验。

火的来源是一个燃烧丙烷的炉,这一块它是设置装置,带来了火灾的源头。

这个视频展示的是70MPa压力下的压力容器,可以看到这种气体它的不同的火焰的情况。

下一个我介绍一下有关燃烧的检测,比如说在氢泄漏之后导致的自燃。我们需要有相应的应急的信息才能够在燃烧自燃的情况下采取一些措施,这一块出现了氢的泄漏,出现了车的自燃。

氢进行了放电,发动机这块出现了泄漏,我们来展示一下视频。

下一个是氢出现泄漏导致的自燃,在出现事故之后怎么去处理,可以看到边上出现了一些破坏。

下一个是我们公共汽车关于氢的测试,这块是用液压的方式来进行检测,对爆裂和可燃性进行检测,这是进行压力循环实验、破坏实验,这是客车的实验。

这是液压测试,这是容器的爆裂。

第三个测试是压缩氢的检测装置,这张图给大家展示了一个装置流程图,它大概是95兆帕的压缩,它有一个热交换器,还有一个检测的罐,我们去年对这个装置进行了修改,加入了更多蓄电池。它整个装置可以说直径也得到了加宽,在我们研究院这一块非常独特的,它是在日本最大流速检测的装置,客车燃料电池、火车等等都可以用,包括加氢站的这些零部件也可以用这个装置进行检测。

这就是氢气体的实验坑。

这就是我们的电池安全评估的装置,这就是过充实验以及防火实验,对于电池还有储存罐的防火的实验。我们还有其他装置包括液化氢的加氢的装置,我们有一些液化加氢的容器、加氢机、耦合器,我们还有一个所谓的枪炮的检测的装置,在北美我们会做这样的一些有关枪炮的检测、测试。

还有其他的一些实验活动,我们还开展数字模拟活动,所以大家可以看到我们还进行车辆燃烧的评估,比如说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。

现在大家可以看到由于氢能源汽车安全和燃烧紧密相关,所以我们这里有一个燃烧电池汽车的火灾模拟器,用来给急救者进行培训。

这张幻灯片向大家展示一些我们近期研究的方向取得的进展,我们主要是关注于燃烧电池汽车的国际标准化进程以及监管与协调方面的研究,同时还有燃料电池汽车在事故之后的安全处理,这样的话我们可以更好地为燃料电池汽车未来在全社会的进一步的推广的安全和使用做好充分的准备。同时我们还积极地参与国际社会关于燃料电池汽车安全方面的研究,这是我们团队的成员。我们研究中心在展开积极的努力,希望能够为未来的电力出行做好准备,希望大家都可以更安全地享受电力出行。

非常感谢大家,谢谢。

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