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中国汽车技术研究中心首席专家王芳:燃料电池整车及关键部件的测试评价技术
云南体彩网_[官网首页]网 ·   ·  2019-10-30

多宝彩票_[官网首页]  10月27日,由科学技术部指导,联合国开发计划署、中国汽车工业协会联合主办,佛山市人民政府、佛山市南海区人民政府全面支持的2019联合国开发计划署氢能产业大会在佛山市南海区樵山文化中心隆重召开。

  以下是中国汽车技术研究中心首席专家王芳作《燃料电池整车及关键部件的测试评价技术》的主题演讲。

   

  尊敬的各位领导、各位专家、各位同行,大家下午好!

  我叫王芳,来自中国汽车技术研究中心有限公司,负责新能源汽车的相关测试评价和标准化的工作。作为第一个报告人,我抛砖引玉,快速给大家分享一下关于燃料电池整车以及关键部件测试评价的技术。

  我的报告内容主要有四个部分:第一是环境与政策的简单解读。这两天大家已经了解得比较深。第二是现有国内外标准体系基本情况。第三是目前关键的一些测评技术我们的理解。第四是我们自己对于产业发展的简单判断和建议。

多宝彩票_[官网首页]  第一部分,政策的情况。

多宝彩票_[官网首页]  从“十一五”开始更往前我们国家陆陆续续建立了关于燃料电池的一系列政策。这个政策到目前为止已经涵盖了包括大的政策内内容,玖包括行业管理规范,包括科技创新的支持。实际上在大的背景下,大家看到这样一个行业热度,特别是前两年状态下这个热度超出了大家的预想,目前为止有20多个省市陆续出台了自己地方的氢能燃料电池汽车发展的规划。截至目前可以看到各个城市的规划,到2020年期望达到的产量,包括燃料电池商用车到1100多辆,乘用车到3000多辆。昨天听到专家和行业领导的报告,说2025年期望到了50万辆,可能还是会有一些难度,但是后面也是看整个产应发展的趋势和整个产业的储备和准备状态。

  目前为止,已经形成了燃料电池整个产业链六个产业集群,包括京津冀、华东、华南、华中、华北和东北六个地方,相应也做了一个梳理,各家的企业都做过一些交流和分析,整个产业链包含从膜电极到电堆到整个燃料电池系统到整车燃料电池汽车产业链,还包含氢能从制氢、储氢、运氢和用氢这样的一个氢能产业链。

  第二部分,氢能标准。

  上次在如皋会议上,国标委一个专家和大家做了解读,燃料电池和氢能相关的有4个标委会在做相关的工作,其中氢能这一块,包括从加氢站的设计规划、加氢枪基础的连接等等,这些方面都有一系列的标准在陆陆续续出台。

  大家可能更关心燃料电池汽车这一块,燃料电池现在根据燃料电池汽车的标准路线图在制定一系列的标准。现在我分为了三大类,第一类是整车级,第二是燃料电池部分,第三是氢能系统部分。这个分得比较粗,目前为止这三个方面加起来有五六个标准在强制执行。大家看一下,整车主要是最高的车速和整车的安全要求这两个标准。燃料电池方面主要是发动机性能的测试方法和交换膜模块的要求。在氢能系统方面主要有两个,一个是加氢口,一个是车载氢系统。现存使用的这些标准我后面在修订当中,也就是说,随着从2017年开始的产业快速发展以来,随着这种技术的进步,原有的标准都有了一系列需要改进、需要修订的地方。多宝彩票_[官网首页]第三部分我也会结合我们的测试给大家分享一下我们修订的主要内容和主要关注的焦点。

多宝彩票_[官网首页]  国外标准体系主要也是围绕三大板块,包括性能、安全和燃料加注三个方面开展一系列标准化的工作,包括ISO、GTI、国标、UNR等等,这些标准都在做这三大类的一些标准。这方面其实是全球参与的状态,比如说我们国家做刚才我提到的一系列国内标准的时候,已经在跟GT23做深度的融合。也就是说,现在整个国际标准趋于协同和全球联动的状态,包括氢安全、续时里程等等标准在制定过程中都在跟国内外深度交流。

  第三部分,测评技术。

  我们梳理一下燃料电池测试评价体系,列了这样一个测评体系,当然它有很多内容包括动力性、经济性、安全性、可靠耐久、噪声以及一系列环境适应性,实际上这些工作现在都在陆陆续续开展。我从这里面挑选几个大家相对重点关注的,也是标准现在正在修订的。

  第一是氢安全。GB/T24549在修订中,现在也是强制执行的标准。我们列了修订过程中讨论的焦点,比如说整车的密闭测试要求、尾排浓度的测试、管路泄露、氢气传感器等等测试要求,并且在这个过程中进行了一系列修改和明确,比如有些标准在原来标准没有明确的测试方法,只有一个简单的要求或者很简单的基本要求,在这里面我们把重点内容做一些详细的规定。

  第二是低温冷启动。这可能是大家比较关心的一个内容,大家看到,这也是一个很重要的参数指标,特别是看到丰田、现代、本田的一些车,大家可能都会关注到它们的低温冷启动能力,比如零下30度,还是零下20度。虽然我们也做了很多实验,实际上我们在做这个测试包括做标准的过程当中,这个标准在起草过程中讨论的时候,做一些研究发现冷启动的这种能力、能启动的时间相对来说比较重要,但是还有一个,我们发现冷启动过程中还有一个尾排的问题。大家在探讨低温冷启动要不要规定尾排不能超标,整车厂可能比较清楚低温冷启动的时候尾排还是比较明显的一个增加状态。

  第三是能量消耗量及续航里程测试。在标准制定过程中,跟一些国际专家讨论得比较多的,是一些全功率状态下我们用短缩法的方法去测试的考量。实际上这个标准里更多讨论另外一个标准,就是氢耗的测试评价方法。现在氢耗的测量方法在标准制定过程中也是跟一些国际企业和专家做了深度的探讨,包括压力温度法、质量法和流量法的一些优缺点以及在第三方操作的优势和劣势等等。

  第四是部件测试。除了整车以外,大家再关心的就是部件级的测试。我们分为电堆、辅助系统和燃料电池发动机系统三个方面。时间关系我们不能展开,一一探讨,只讲两个点:

  第一,大家现在很关心燃料电池系统的耐久可靠性和加速测试的方法。我们现在依据中国工况和整车的转谷实验数据的采集,去制定一个工况和可靠性测试的方法,在这个基础上,我们再提取相关的一些强化因子和加速方法,希望能够建立一个加速测评的体系。

  第二,低温冷启动。从整车级冷启动到部件级,部件级有更多需要我们考量的东西。现在国家补贴的要求里面,对膜组的低温储存有要求。实际上我们知道,整个部件来说,还是应该整个燃料电池系统在低温情况下储存以后,再看它的工作能力可能更重要,也是我们应该关注的焦点。

  第三部分,技术水平和发展愿景。

  现在国内整个燃料电池包括电堆、核心部件和关键材料在某些方面还是有很大的进步空间,尤其是标红的数据,包括功率的密度、储氢系统、基本原材料这样一些技术指标还有很大的提升空间。具体来说,我总结成为三点:

  第一,关键材料至少我们还可以再进一步提升。

  第二,基础设施即加氢站还需要加大它的部署能力,这也是在这个会场上老生常谈的事情,昨天和今天很多人都提到这样一个话题。

  第三,现有的国标体系还需要进一步完善。我们也在努力做这样的一个工作,我们在做大量的测试,希望用我们的测试数据能够支撑到标准化建设的过程。

  第四部分,发展愿景。

  我们总结了一些存在的问题和难处,以及整个发展的大环境,但是我想在整个政府战略的引导下,我们做好业界持续的技术创新和对基础知识技术的创新,我们对于未来燃料电池产业的发展还是有信心和期待的。也让我们一起共同努力。

  编辑:黄霞

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