《氢燃料电池安全指南》(2019版)燃料电池汽车操作、维护及基础设施
燃料电池电动车车载供氢系统
缩短加注时间并提高便捷性
研发快速加注技术
开发高压、大流量的氢气加注技术，缩短加注时间，提高使用便 捷性。
建设加氢基础设施
加大加氢站建设力度，形成完善的加氢网络，方便用户随时随地加 注氢气。
推广车载储氢系统标准化
推动车载储氢系统标准化进程，降低不同车型之间的加注难度和成 本。
车载供氢系统采用先进的氢气储存和供应技术，能够保证氢气在储存、
运输和使用过程中的安全性，避免发生氢气泄漏、爆炸等安全事故。
03
推动燃料电池电动车商业化进程
车载供氢系统的研发和应用，为燃料电池电动车的商业化进程提供了有
力支持，促进了燃料电池电动车在公共交通、物流运输等领域的推广应
用。
PART 02
车载供氢系统组成与原理
车载供氢系统关键技术分 析
REPORTING
WENKU DESIGN
氢气储存技术
1 2 3
压缩氢气储存
通过高压将氢气压缩储存于储氢罐中，具有储存 密度高、充放氢速度快等优点，但需要解决高压 安全问题。
液态氢气储存
将氢气冷却至极低温度使其液化，具有储存密度 更高的优点，但技术难度和成本较高，且存在蒸 发损失问题。
布局设计
需考虑氢气在管路中的流动阻力、压 力损失等因素，确保氢气加注顺畅。
管路材质
需采用耐高压、耐腐蚀、密封性好的 材料。
氢气压力调节与控制系统
压力传感器
实时监测储氢罐和管路中 的氢气压力。
压力调节阀
根据车辆需求和氢气压力 情况，自动调节氢气的供 给量。
控制系统
对氢气加注、压力调节等 过程进行精确控制，确保 系统安全、稳定、高效运 行。
受限空间内燃料电池汽车氢泄漏安全保障研究
受限空间内燃料电池汽车氢泄漏安全保障研究欧阳云瀚裴冯来李海洋(上海机动车检测认证技术研究中心有限公司,上海201805)摘要:燃料电池汽车作为一种新能源汽车,可以实现零污染排放,是未来新能源汽车的主要发展方向之一㊂由于氢气具有易燃㊁易爆的化学性质,在燃料电池汽车的商业化进程中,氢泄漏安全问题也必须得到重视㊂围绕受限空间内燃料电池汽车氢泄漏这一主题,结合实际应用场景,将氢泄漏安全保障问题拆解为燃料电池车辆㊁场景设置及应对氢泄漏措施3个方面的约束,系统探讨了燃料电池汽车在受限空间内的氢泄漏安全保障问题㊂该研究有助于受限空间内燃料电池汽车氢泄漏安全问题的解决,并可为燃料电池汽车运行安全相关标准的制订提供参考㊂关键词:燃料电池汽车;氢泄漏;受限空间;安全保障0前言燃料电池汽车因其零污染排放㊁续航里程长㊁燃料加注时间短等优点受到广泛的关注㊂目前,燃料电池汽车的发展主要受到成本与使用寿命等因素的限制[1]㊂对于燃料电池汽车总体成本较高的问题,随着质子交换膜燃料电池(P E M F C)在制备过程中铂金搭载量不断降低,燃料电池汽车的成本问题正在得到控制㊂随着燃料电池堆设计制造技术水平的提高和P E M F C的运行控制策略的优化,P E M F C的使用寿命得到了大幅改善,燃料电池堆的使用寿命也得到了大幅提升[2]㊂除了成本与使用寿命问题,氢安全问题也是限制燃料电池汽车发展的重要因素之一㊂由于氢气本身具有易燃㊁易爆㊁易扩散的特性,极易在制氢㊁存储㊁运输㊁加氢等过程中发生燃烧㊁爆炸,产生超高压破坏建筑,造成人员窒息等安全事故[3-4]㊂因此,保障氢安全问题是燃料电池汽车大规模普及和推广运营的基础㊂目前,关于氢安全问题的科研主要集中在氢气的扩散与泄漏特性㊁燃烧与爆炸㊁产生超高压现象的分析等[5]㊂这些研究多以某一固定场景为前提,展开试验或模拟仿真,对氢气的某一具体特性展开深入的建模分析㊂但是,针对实际应用场景(包括车辆自身㊁停放环境㊁人机配置等)的氢泄漏安全保障综合分析却未有涉及㊂本文基于国内外相关法规㊁技术标准与文献研究,对受限空间内的燃料电池汽车氢泄漏安全保障问题进行系统梳理,为保障燃料电池汽车在受限空间内停放的氢泄漏安全问题提供一定的指导建议㊂1技术标准与研究现状1.1相关技术标准目前,涉及氢泄漏的相关法规标准较多,由于本文着重考虑停放在受限空间内的燃料电池汽车氢泄漏安全问题,故只对相关性较高的氢泄漏法规标准进行梳理与解读㊂在‘示范运行氢燃料电池电动汽车技术规范“(G B/T29123 2012)与‘氢燃料电池电动汽车示范运行配套设施规范“(G B/T29124 2012)中,存在燃料电池汽车停放要求的规定㊂燃料电池汽车的停放要求被划分为长期停放与日常停放2种:①对长期停放的车辆,规定要求将储氢瓶压力释放至最低值,并定期检查;②对日常停放的车辆,规定要求将车辆放在专门设计的停车场或指定地点,并须保证氢燃料系统无故障㊁无泄漏[6-7]㊂上述规定使得目前的燃料电池汽车还无法进入常规的室内停车场㊂氢燃料系统的 无泄漏 要求可以理解为氢气的泄漏程度非常小,但实际上氢燃料系统无法做到真正的 无泄漏 ㊂目前,该规定并未给出具体数值㊂针对氢泄漏数值要求的问题,‘燃料电池电动汽车密闭空间内氢泄漏及氢排放试验方法和安全要求“(T/C S A E123 2019)规定:燃料电池汽车302022 NO.1汽车与新动力在无机械通风的密闭空间(每小时空气体积交换率不大于0.03)内停放8h,车辆周围的氢泄漏体积百分比最大不得超过1%;在有机械通风的密闭空间(每小时空气体积交换率不大于6.00)内,在任意时刻燃料电池汽车须满足车辆周围的氢泄露体积百分比不得大于1%[8]㊂‘氢燃料电池汽车安全指南“(2019版)同样也提出了对燃料电池车辆停放的要求:加满氢气的燃料电池汽车必须停放在露天场地,并且周围环境通风良好[9]㊂车辆进入室内场地须满足密闭空间的试验要求:在密闭空间的整车试验过程中,必须保证在任意时刻的氢泄漏体积百分比不超过1%㊂此外,该指南规定,在车辆进出密闭空间时,其运行模式必须为纯电动(电池)模式㊂若要满足此条件约束,车辆在进入密闭空间时,车载氢燃料系统需要保持关闭状态㊂但是,以目前的燃料电池汽车发展趋势来看,越来越多的燃料电池汽车以全功率模式运行,即车辆在进出密闭空间时,燃料电池发动机仍处于工作状态,所以不可能只开启纯电动模式进出密闭空间㊂在由联合国世界车辆法规协调论坛(U N/W P.29)负责制订发布的全球统一汽车技术法规‘氢和燃料电池车辆全球技术法规“(G T R13)中,车辆在进出密闭空间时,氢燃料系统允许处于工作状态[10]㊂考虑到车辆氢燃料系统在运行时,氢气排放量远大于氢燃料系统正常的泄漏量,此规定对车辆在运行过程中的氢气排放量作出限制:车辆在进出密闭空间时,应保证在任意连续3s内的平均氢气排放体积百分比不超过4%,任意1s内的氢气排放体积百分比不超过8%㊂相关氢泄漏安全要求的标准汇总如表1所示㊂1.2研究现状关于氢泄漏的研究,目前国内外研究主要分为2个方向:①研究氢气的泄漏特性,包括高压氢气泄漏的浓度衰退特性研究[11]㊁氢气的扩散与分布状态研究[12]㊁在不同压力与泄漏孔径下的氢泄漏浓度分布与可燃概率经验公式研究[13]㊁在密闭空间内发生氢泄漏不能及时排出造成压力峰值现象研究[14]等㊂此类研究更偏重于分析氢气在不同条件状态下的泄漏特性㊂②研究环境场景设置对氢泄漏的影响,分析不同的场景布置与氢泄漏风险大小的关系㊂具有代表性的研究是李云浩等[15]的研究:长方体车库内发生氢泄漏时的氢浓度分布;可燃性区域内氢气体积分数与车库结构(横梁及其间距)㊁自然通风㊁通风口面积的关系㊂该研究试验结果表明:在无通风状态下,横梁的存在会明显增加车库内的可燃性区域,不利于氢气的扩散;在自然通风状态下,车库内的可燃区域明显降低,证明了通风口的存在对氢气的扩散非常重要㊂但是,上述研究并未给出通风口应如何设置的建议㊂表1燃料电池汽车氢泄漏安全要求相关标准氢安全要求停放要求‘示范运行氢燃料电池电动汽车技术规范“(G B/T291232012)-须停放在专门停车场或指定地点‘氢燃料电池电动汽车示范运行配套设施规范“(G B/T291242012)氢燃料系统无故障且无泄漏 -‘燃料电池电动汽车密闭空间内氢泄漏及氢排放试验方法和安全要求“(T/C S A E123 2019)无机械通风:静止8h,氢泄漏体积百分比不超过1%;有机械通风:任意时刻氢泄漏体积百分比不超过1%-‘氢燃料电池汽车安全指南“(2019版)须满足密闭空间氢泄漏测试:任意时刻的氢泄漏体积百分比不超过1%须停放在通风良好的露天场地,周围无危险源‘氢和燃料电池车辆全球技术法规“(G T R13)任意连续3s内的平均氢气排放体积百分比不超过4%,任意1s内的氢气排放体积百分比不超过8%-H A J J IY等[16]研究了棱柱型住宅车库的屋顶顶角对氢气浓度梯度和分层的影响㊂表2比对了屋顶顶角从180ʎ变化到90ʎ时的氢气摩尔分数变化情况㊂最终的试验结果表明,氢气的摩尔分数分布明显受到车库顶角的影响㊂如图1所示,氢气的分布可以划分为3层:第1层为通风非常强烈的上部区域,表征车库上部区域的氢分层;第2层中间层为通风不太强烈的区域,其厚度较小;第3层为靠近地面的具有较低通风强度的分层㊂在不同地面高度下的氢气摩尔分数数值如表2所示㊂当屋顶顶角为120ʎ时,棱柱腔中的氢气分层在4个典型角度中表现最弱,这意味着棱柱型住宅车库可以选择120ʎ作为最佳屋顶顶角㊂在后续的研究中,H A J J IY等[17]继续研究了通风状态与降低氢泄漏风险的关系㊂除了验证通风口设置高度较高时有助于氢气的扩散排出之外,还对通31汽车与新动力322022 NO.1汽车与新动力风口的位置㊁形式㊁大小和数量展开了研究㊂如图2所示,试验结果表明,在相同的位置㊁相同的通风面积下,不同形状的通风口设置对氢气浓度的分布存在影响㊂简单的几何形状(矩形或正方形)更适用于排出低气体密度的氢气㊂研究结果建议:通风口形状设置为方形为最佳,应避免圆形㊁三角形或其他复杂几何形状㊂此外,研究结果还表明:当通风口置于车库的顶部,并且相对于射流轴线呈对称结构时,可以达到最佳的通风状态㊂具体文献研究结论汇总如表3所示㊂表2 车库内不同地面高度和屋顶顶角下的氢气分布顶角角度/(ʎ)摩尔分数/%高度0.38m 高度1.52m高度3.05m 18031.3432.6033.0115028.2629.7329.7512025.0625.9426.409026.2427.8528.42图1 车库内不同顶角下的氢气分布云图图2 车库内不同形状通风口的氢气分布曲线表3 车库内通风状态研究的代表性文献文献名称研究结论车库内氢气扩散和分布状态的数值模拟[15]建筑结构㊁通风条件是降低氢泄漏风险的关键㊂不建议在屋顶设置横梁D i s pe r s i o n a n d b e h a v i o r of h y d r og e nd u r i n g a le a ki n a p r i s m a t i c c a v i t y[16]对于棱柱型建筑结构,建议选取120ʎ为最佳屋顶顶角,可以达到较好的氢气分布状态N a t u r a l v e n t i l a t i o no fh y-d r o g e nd u r i n g ale a ki na r e s i d e n t i a l g a r a ge [17]通风口建议设置在建筑顶部㊂在有限的布置面积下,通风口应避免设置为复杂形状2 氢泄漏安全保障分析通过上述国内外相关标准与典型文献的研究,发现国内外技术标准主要对车辆进行约束,相关文献集中于研究氢泄漏后的场景条件对氢气扩散的影响㊂具体涉及到车辆氢泄漏程度㊁排放程度的约束,以及场景设置(包含建筑结构与通风条件等)等方面内容㊂如图3所示,为了更全面地对氢泄漏安全保障问题进行梳理,本文结合实际应用对受限空间内的氢泄漏安全保障问题划分为以下3个方面㊂图3 氢泄漏安全保障框架(1)车辆要求:依据车辆运动状态具体分为2种情况㊂车辆在受限空间内静止时,主要对车辆的氢泄漏数值进行约束;车辆进出密闭空间过程中,主要以氢排放数值约束为主㊂(2)场景设置:场景设置包括通风口设置㊁车辆停放周围环境条件的设置及建筑结构约束㊂(3)泄漏措施设置:为了更为系统地保障氢泄漏安全问题,本研究提出氢泄漏后的措施设置要求,分为人员安排和基础设施要求㊂2.1车辆要求对车辆提出要求主要是为了从源头解决氢泄漏危害,具体约束项包含车辆静止停放状态下的氢泄漏数值与车辆运行状态下的氢排放数值㊂在氢泄漏数值要求方面,现有国家标准要求的氢体积分数最大阈值为1%[8,10]㊂考虑到在实际应用过程中氢气探测器布置㊁氢气分布不均匀所造成的测量误差等问题,同时结合‘石油化工可燃和有毒气体检测报警设计标准“(G B/T50493 2019),建议车辆在静止时的氢泄漏数值应控制在氢气可燃极限的下限(即4%)25%以内,即最大允许值为1%㊂具体数值可根据实际情况灵活调整㊂该范围设置要求既不违背现有相关标准,同时又结合实际应用特点,形成较为科学的约束条件㊂目前,在氢排放数值方面还没有明确的国家标准进行约束㊂本研究建议燃料电池汽车首先应完善车辆自身的探测系统,实时监测车辆周围氢浓度分布状态㊂根据探测系统监测到的不同氢体积分数,设置不同的预警级别,并设置相应的整车控制策略,在必要时切断气体供应,发出警报以保障车辆的运行安全㊂本研究在氢排放数值方面暂不作明确约束㊂在车辆进出密闭空间时,本研究建议参考‘氢和燃料电池车辆全球技术法规“(G T R13),对氢排放数值进行约束㊂2.2场景设置对停放场景的设置要求包括通风口设置㊁环境条件设置及建筑结构的约束㊂考虑到燃料电池汽车进入市场较晚,现有的很多车辆停放场所仅适用于停放燃油车与纯电动车,主要建筑结构㊁环境特点已无法作出较大的改变,因此,本研究建议此类停车场所应尽可能选取拥有较好通风条件的位置,划分为专门用于停放燃料电池汽车的区域㊂对具备较大改造能力或可以重新规划的停车场所,本研究建议设置专门的燃料电池汽车停放区域㊂区域内应拥有较好的通风条件,并且通风口位置尽量设置在高处,通风口形状的设置应避免复杂化,多个通风口的设置应具有对称性㊂在环境设置方面,车辆停放区域须避免较大的太阳辐射与较高的环境温度,停放通道应保持通畅,周围远离危险源㊂在建筑结构方面,建筑屋顶须保证平整,避免横梁等障碍物或建筑死角的存在,以确保氢气意外泄漏时不易聚集㊂同时,还应在车辆上方区域按间隔要求布置氢气探测器,并确保仪器的监测能力可以覆盖整个燃料电池汽车的停放区域㊂2.3氢泄漏应对措施燃料电池汽车停放区域必须具备相应的应急设施,并配备相应的应急处理人员,在发生氢泄漏后必须保证能够在第一时间内发现并及时处理㊂氢泄漏应对措施的要求主要分为 人 与 机 2个方面, 人 主要是指人员的要求,包括处理氢泄漏措施的人员安排, 机主要指必备的基础设施要求㊂(1)人员安排㊂人员安排的具体措施须根据氢气的泄漏程度进行分级处理㊂当氢气泄漏轻微扩散但未引起警报时,氢气可通过基础通风口排出㊂当氢气泄漏引起警报,氢气尚处于扩散状态未发生燃烧时,应急处理人员应及时寻找并切断泄漏源,将停车场所内所有人员疏散至上风口㊂当应急设备启动后,应急处理人员应负责对氢泄漏区域进行强通风处理㊂在疏散人群后,应急处理人员可采用对气体加湿稀释的方法,减少爆炸性混合气体的形成㊂当泄漏区域已经出现气体燃烧时,应急处理人员要及时对周围的可燃物浇注冷却水,以避免火势扩散㊂由于氢气在燃烧时不易被察觉,应急处理人员应佩戴呼吸器,穿防静电服装进入现场,并防止外露皮肤被火焰烧伤[8]㊂(2)基础设施㊂本研究建议应急设备须配备有氢气泄漏探测系统㊁联动排气装置㊁气体加湿设备㊁防爆工具等㊂日常存在的部分泄露氢气主要通过通风口排出㊂当氢气大量泄漏的极端情况发生时,探测系统可以检测到信号,并联动应急设备开启强通风模式㊂3结语本文对燃料电池汽车在受限空间内的氢泄漏安全保障这一目标展开了研究㊂在研读现有法规标准与文献研究的基础上,结合实际应用场景建立了氢泄漏安全保障框架㊂氢泄漏安全保障问题共涉及燃料电池汽车㊁场景设置及应对氢泄漏措施3个方面的约束㊂结合本文提出的氢泄漏安全保障框架,给出了如何在受限空间内保障燃料电池汽车氢泄漏的安全建议㊂这些建议既符合现有的法规技术标准与文献研究成果,同时结合了实际应用场景,可为未来燃料电池汽车停放于室内停车场时的氢泄漏安全保障问题提供一定的参考㊂33汽车与新动力34汽车与新动力参考文献[1]刘宗巍,史天泽,郝瀚,等.中国燃料电池汽车发展问题研究[J].汽车技术,2018(1):1-9.[2]王诚,王树博,张剑波,等.车用燃料电池耐久性研究[J].化学进展,2015,27(4):424-435.[3]李雪芳.储氢系统意外氢气泄漏和扩散研究[D].北京:清华大学, 2015.[4]A B O HAM Z E H E,S A L E H I F,S H E I K H O L E S L AM IM,e t a l.R e-v i e wo fh y d r o g e ns a f e t y d u r i n g s t o r a g e,t r a n s m i s s i o n,a n da p p l i 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燃料电池汽车技术要求
燃料电池汽车技术要求
燃料电池汽车是一种使用燃料电池作为动力源的电动汽车。
以下是燃料电池汽车的一些技术要求：
1. 燃料电池系统：燃料电池系统是燃料电池汽车的核心部件，它由氢气供应系统、氧气供应系统、燃料电池堆和控制系统等组成。
燃料电池堆是由多个燃料电池单元组成的，每个单元由阳极、阴极和电解质组成。
燃料电池系统的性能和效率直接影响燃料电池汽车的性能和续航里程。
2. 氢气储存技术：氢气储存是燃料电池汽车的关键技术之一，它需要满足高能量密度、高安全性和长寿命等要求。
目前，常用的氢气储存技术包括压缩氢气储存、液态氢气储存和固态氢气储存等。
3. 动力系统控制技术：燃料电池汽车的动力系统控制技术需要实现对燃料电池系统、电机和电池等部件的协调控制，以实现最佳的能量利用效率和驾驶性能。
4. 车辆结构设计：燃料电池汽车的结构设计需要考虑到氢气储存和燃料电池系统的布局，以保证车辆的安全性和稳定性。
5. 氢气供应基础设施：燃料电池汽车需要建立完善的氢气供应基础设施，包括氢气制取、储存、运输和加注等环节。
总之，燃料电池汽车技术要求涉及到多个方面，需要在燃料电池系统、氢气储存、动力系统控制、车辆结构设计和氢气供应基础设施等方面进行不断的研究和创新，以提高燃料电池汽车的性能和市场竞争力。
氢能汽车动力系统运行与维护教学课件：3.3.1氢燃料电池汽车维护保养内容及要求(氢燃料电池)
氢燃料电池汽车的潜在危害
5 维持车辆价值
良好的维护保养记录可以在二手车交易等情况下 提升车辆的价值和吸引力。
6 适应技术发展
随着技术的不断进步，通过保养可以及时更新和 调整车辆系统，以更好地适应新的技术要求和标 准。
氢燃料电池的维护保养包含哪些内容？ 维护保养的要求又是什么？
氢燃料电池汽车维护保养内容及要求
② 对氢气压力调节阀等部件进 行功能检查和校准。 ③ 确保氢气安全监测系统正常 运行。
氢燃料电池汽车维护保养内容及要求
电池及电力系统保养内容和要求
• 检查电池组的健康状态、电压和内阻等。 • 清洁电池组的连接端子，确保良好的电气连接。 • 对电机、电控等电力驱动部件进行常规检查和维护。
氢燃料电池汽车维护保养内容及要求
氢燃料电池汽车的潜在危害
氢
燃 料 电 池 汽
传 统 汽 车
车
与传统汽车相比，氢燃料电池电动汽车具有更高的能效、更低的污染排放和更加 环保的特点。
氢燃料电池汽车保养的必要性
氢燃料电池汽车的潜在危害
1 确保性能稳定
定期保养有助于维持燃料电池系统的正常运行， 保证车辆的动力性能和效率。
2 延长使用寿命
燃料电池系统保养内容和要求
① 定期检查燃料电池堆的完整性、 密封性，确保没有泄漏。 ② 检查燃料电池相关传感器和控制 器的工作状态。 ③ 按照厂家规定的时间间隔更换燃 料电池堆内的一些消耗性部件。
氢燃料电池汽车维护保养内容及要求
氢气系统保养内容和要求 ① 仔细检查氢气储存罐、管道、阀门等的密封性，防止氢气泄漏。
注意
由于氢燃料电池的特殊性，维护人员最好接受过专业 的氢燃料电池汽车的维护培训，熟悉维护保养的各个 安全操作规程。
2024年燃料电池汽车加氢站安全维护手册
2024年燃料电池汽车加氢站安全维护手册1. 引言本手册旨在提供2024年燃料电池汽车加氢站的安全维护指南。
加氢站工作人员应严格遵守本手册中的规定，确保站点的安全运行。
2. 安全维护程序2.1 站点检查每天开始工作前，进行站点检查，包括：- 检查所有设备是否正常运行- 检查所有管道和连接是否无泄漏- 检查所有安全设备（如灭火器、应急按钮等）是否正常放置并易于操作2.2 设备维护每周对加氢设备进行一次维护，包括：- 检查设备的工作状态，确保所有部件正常运行- 清洁设备，特别是对于易积聚灰尘和污垢的部分- 检查设备的磨损情况，及时更换磨损严重的部件2.3 管道和连接检查每月对所有管道和连接进行检查，确保无泄漏或其他损坏。
对于发现的任何问题，应立即进行修复。
2.4 安全设备检查每季度对所有安全设备进行检查，包括：- 检查灭火器的压力和有效性- 检查应急按钮的功能性- 检查安全标志的清晰度3. 紧急情况处理在发生紧急情况时，加氢站工作人员应立即采取行动，确保人员安全。
紧急情况可能包括火灾、设备故障等。
加氢站应制定紧急预案，并定期进行培训和演练。
4. 安全培训加氢站工作人员应定期接受安全培训，包括：- 加氢站的安全操作规程- 紧急情况的处理方法- 设备的维护和检查方法5. 文档和记录加氢站应维护所有相关的文档和记录，包括：- 设备维护和检查的记录- 安全设备的检查记录- 紧急演练的记录6. 总结本手册提供了2024年燃料电池汽车加氢站的安全维护指南。
通过遵循本手册中的规定，加氢站工作人员可以确保站点的安全运行。
所有工作人员应熟悉本手册中的内容，并严格遵守相关规定。
《关于新能源汽车》非连续文本阅读练习及答案
阅读下面材料,完成后面小题。
(7分)材料一汽车自诞生伊始,就极大地改变着人类的生产、生活方式,加快了人类改变自然、改变社会的步伐,提高了人们的生活品质。
但汽车的产生对人类的影响是多元的。
比如,传统燃油汽车在带给人类便利的同时也给人类的生活带来种种问题:制造汽车时需要①(消费消耗)大量的自然资源,除了使用钢铁外,现代的汽车还需要使用能耗很高的铝材和难以回收的塑料;汽车行驶时需要大量石油来驱动内燃机;在各类事故中,汽车引起的交通事故导致人类死伤数最多;大量的汽车造成交通拥挤,车辆的停放也日益压缩人们的生活空间;同时,由汽车带来的噪音污染和尾气排放造成的空气污染,严重危害人们的健康。
在汽车行业变革汹涌来袭之时,汽车制造大国相继出台了推动新能源汽车发展的政策。
我国针对新能源汽车的销售也出台了高额补贴的优惠政策。
材料二目前我国生产和销售的新能源汽车主要有纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。
纯电动汽车,顾名思义,就是所有的动力由电机输出,同时电力来源于充电。
它技术简单成熟,充完电就可以行驶,目前续航里程已超过300公里。
其保养费用低,行驶时没有排放。
缺点是充电桩少、充电不便。
混合动力汽车则同时用发动机和电机这两个能量转换器以及两套能量储存系统来驱动车辆。
它续航里程长,还可以随时加油,且油耗低。
但两套系统也使其价格和维护保养费用偏高。
燃料电池汽车是以氢气为燃料,通过化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车。
其运行过程中排出物是水,且可通过加注燃料来保证续航。
但目前氢燃料存储和运输成本过高,能加注氢燃料的站点太少,限制了燃料电池汽车的发展。
材料三2017年中美法三国新能源汽车销售数据表从上表可以看出,2017年,无论是新能源汽车的销量、增速,还是国内市场份额占比,美法两国均与我国存在显著②(差距差别)。
新能源汽车已成为近年来我国战略性新兴产业的一道风景。
与之相应,我国新能源汽车产业技术水平也显著提升。
新能源汽车的整车、动力电池的骨干企业研发投入占比达到了8%以上,高于全球行业平均水平。
燃料电池电动汽车示范运行读书笔记
《燃料电池电动汽车示范运行》读书笔记目录一、内容概括 (2)二、燃料电池电动汽车技术概述 (3)1. 燃料电池基本原理 (4)2. 燃料电池电动汽车技术特点 (5)3. 燃料电池电动汽车主要技术路线 (7)三、示范运行实施过程 (8)1. 示范运行区域选择 (9)2. 示范运行车辆选择 (10)3. 运行数据收集与分析方法 (12)四、示范运行结果分析 (13)1. 运行效率分析 (15)2. 节能环保效益分析 (16)3. 技术可靠性分析 (17)4. 用户反馈与接受度分析 (19)五、燃料电池电动汽车面临的挑战与前景展望 (20)1. 当前面临的挑战 (21)2. 技术发展趋势 (22)3. 政策与市场前景展望 (23)六、结语 (25)1. 对燃料电池电动汽车技术的认识深化 (26)2. 示范运行对实际应用的启示 (27)3. 对未来工作的展望与建议 (28)一、内容概括《燃料电池电动汽车示范运行》是一本关于燃料电池电动汽车技术发展的专业书籍，旨在为读者提供燃料电池电动汽车的相关知识、技术和实践经验。
本书从燃料电池电动汽车的基本原理、关键技术、系统集成、示范运行等方面进行了全面系统的阐述，为我国燃料电池电动汽车的发展提供了有力的理论支持和技术指导。
本书首先介绍了燃料电池电动汽车的基本概念、特点和优势，分析了其在能源、环保、经济等方面的应用价值。
对燃料电池电动汽车的关键技术进行了深入剖析，包括燃料电池系统、电堆、氢气供应系统、动力总成系统等方面的技术原理和发展趋势。
在此基础上，本书还详细介绍了燃料电池电动汽车的系统集成方法和优化策略，以及示范运行中的关键问题和解决方案。
本书还关注了燃料电池电动汽车在我国的政策环境、产业布局、市场前景等方面的研究，为政府、企业和科研机构制定相关政策和技术路线提供了参考依据。
本书还对燃料电池电动汽车的未来发展趋势进行了展望，提出了一些具有前瞻性的思考和建议。
《燃料电池电动汽车示范运行》一书具有很高的学术价值和实用价值，对于推动我国燃料电池电动汽车领域的技术创新和产业发展具有重要意义。
2021年中国氢能源行业相关政策汇总
2021年中国氢能源行业相关政策汇总
显示，氢能是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油、天然气可以直接开采。
氢能是公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。
随着全球气温变暖加速，发展低碳能源成为时代重任，当今世界开发新能源也迫在眉睫。
近年来，为支持、规范氢能源行业，国务院、国家发改委、国家能源局等多部门都陆续印发了氢能源行业的发展政策；如2021年3月全国人大发布的中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要中就提出，在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。
在科教资源优势突出、产业基础雄厚的地区，布局一批国家未来产业技术研究院，加强前沿技术多路径探索、交叉融合和颠覆性技术供给。
实施产业跨界融合示范工程，打造未来技术应用场景，加速形成若干未来产业。
2015年-2021年3月国家层面职业氢能源行业相关政策规划
梳理
目前，中国各省市大量氢能源相关政策是以新能源汽车政策与环保政策的形式发布，但已有北京、天津、山东、四川等地正在或已经制定氢能源产业专项政策和规划。
全国各省市氢能源行业相关政策规划梳理。
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4燃料电池汽车操作、维护及基础设施4.1用户指南及手册燃料电池汽车整车制造商应 供用户手册，指明汽车特定的操作、燃料和安全特性。
至少包括安全操作程序，包含操作环境，汽车上储存、使用的燃料、冷却剂等物质的注意事项。
4.1.1燃料电池车辆存放（1）氢燃料电池车辆气罐中如已加注氢气的，必须停放于露天场地，确保场地、通道通风条件良好。
燃料电池车辆在满足整车密闭空间测试要求后，可停放于室内场地，室内停车场在最高处布置氢气泄漏探测系统和联动排气系统。
（2）停车场地需确保通风条件良好，车辆之间的通道畅通，不得堆放其他杂物。
停车场地应远离加油站、加气站、热源、潮湿、可燃设施/可燃物质堆放区域、有腐蚀性气体以及灰尘较大的地方。
同时还应避免其他车辆或移动的物体对车辆造成撞击或挤压，防止意外事件的二次影响。
（3）专用停车场应排水、通风良好，场地极端积水高度不得高于车辆涉水高度。
（4）存放期间车辆加氢口必须盖上帽盖，防止雨水及灰尘的侵入，同时必须确保加氢口舱门处于锁闭状态。
（5）对于日常运营状态下的氢燃料电池车辆，不可避免的需要进入地下停车场或则其他相对环境封闭的通用性室内场所。
建议车辆操作人员在进入这些场所之前关闭燃料电池系统，以纯电的模式驶入，待离开以上场所之后再重新打开燃料系统的混动模式。
4.1.2燃料电池汽车运营中的日常安全检查（1）目测高压氢瓶表面是否有损伤。
在管路供氢状态下使用肥皂水或检漏液检查氢系统的气密性，主要包括加注接口、加注口压力表、主电磁阀、减压阀、安全阀、放空阀及各接头等，同时检查连接管路的完好性。
（2）目测氢系统框架是否有裂缝、变形等异常现象。
4.1.3燃料电池车辆加氢安全注意事项（1）燃料电池车用氢气必须符合国家标准GB/T 37244-2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》要求。
（2）车辆到达加氢车位后应关闭燃料电池系统、拉紧手刹，夜间应关闭车灯。
38/53（3）司机下车打开加氢口舱门，然后至安全区域等待。
（4）由加氢站具备充装资质的专业加氢人员对车辆加氢。
（5）加氢结束后司机应确认加氢枪和静电接地线已拔下，加氢口压力表读数在正常范围内，加氢口防尘罩已归位，并将加氢口舱门锁好。
（6）司机上车后，先查看仪表盘气瓶压力和温度数据是否正常，有无故障报警，确认无故障后启动车辆，驶离加氢站。
4.1.4燃料电池车辆操作中的其他一般注意事项（1）燃料电池车辆应严格按照整车产品使用说明书操作。
（2）车内严禁使用明火，车内不放置易燃、易爆物品。
（3）检修操作应在燃料电池系统完全停机并确认高压端无电压后再进行。
（4）加完氢气后，请盖好加氢口的防尘帽，避免进入杂物。
（5）车辆动力系统上电状态不能加氢。
（6）氢气管路安装和检修完成后，应对氢气管路进行吹扫，避免有异物进入燃料电池系统。
4.2燃料电池车辆紧急情况处理4.2.1氢气意外泄漏处理4.2.1.1燃料电池车辆可能发生氢气泄漏的若干预兆（1）氢气管路松动；（2）压力表的压力读数持续下降；（3）氢气泄漏报警；（4）氢系统低压报警；（5）管路安全阀泄压；（6）氢瓶PRD泄压；（7）氢气管路变形；（8）阀门变形；39/53（9）氢瓶表面出现损伤；（10）氢瓶或阀门出现位移或错位。
4.2.1.2氢气泄漏应急处理措施当发现氢气泄漏时，应第一时间疏散车内人员，关闭氢阀开关、车辆钥匙，关闭电源翘板开关，打开所有车窗进行通风，设立警戒标识，并通知整车厂售后人员及时到场。
氢气发生大量泄漏或积聚时，首先应当拨打报警电话，并同时采取以下措施：及时切断气源，并迅速撤离泄漏污染区人员至上风处；对污染泄漏区域进行通风，对已泄漏的氢气进行稀释，若不能及时切断气源时，应采用水雾进行稀释，防止氢气积聚形成爆炸性气体混合物；高浓度氢气会使人窒息，应及时将窒息人员移至良好通风处，进行人工呼吸，并迅速就医。
当氢气发生泄漏并着火时应采取以下措施：及时切断气源；若不能立即切断气源，需用大量水强制冷却着火设备；采取措施，防止火灾扩大，如采用大量消防水雾喷射其它引燃物质和相邻设备；氢火焰肉眼不易察觉，消防人员应佩戴自给式呼吸器，穿静电服装进入现场，注意防止外露皮肤烧伤。
4.2.1.3燃料电池车辆氢气泄露时的其他注意事项氢系统的应急处置应由经过专门培训的维修人员实施，维修人员应着装防静电服、防静电鞋，并去除身上的静电。
氢气属于易燃易爆的气体，在应急处置现场，维修人员应时刻注意不允许出现火花、高温热源、明火等易引燃氢气的操作，不允许使用电动工具、电焊、非防爆工具等。
严禁私自拆卸、敲击氢气管道和氢瓶，严禁带压操作。
4.2.2车辆意外燃烧处理燃料电池汽车任何部位起火时，首先将钥匙开关打到OFF挡，疏散乘客，根据现场情况拨打报警电话。
消防人员到场后，向消防人员指明氢气瓶、燃料电池系统、动力电池等重大危险源的位置，并介绍气瓶数量及瓶内氢气剩余量等信息。
保证人身安全的情况下，有条件的进行如下操作：（1）如果车辆线束冒烟起火，救援人员可佩戴简单的个人防护用品（如过滤式消防自40/53救呼吸器、防火手套）对起火点用干粉灭火器、二氧化碳灭火器或水基灭火剂进行喷射，优先使用水基灭火剂进行灭火。
（2）如果动力电池箱起火，及时联系消防部门在距离起火箱＞5米位置用高压水枪进行喷射；同时，需对氢气瓶进行喷射，避免高温导致瓶口和瓶尾的压力释放装置（PRD）开启，造成氢气大量排出。
当发生大量电池起火或电池系统火灾时，应尽快建立至少三支消防水枪阵地，向起火电池箱持续喷射大量的、充足的水。
火灾扑灭后，应向燃烧或被火烘烤过的电池系统继续喷水降温，防止复燃。
其他与动力电池箱相关安全措施可参考《电动汽车安全指南》第三章。
（3）如果在充电过程中出现火灾，务必第一时间停止充电，再执行下一步灭火动作。
（4）如果人员不慎吸入浓烟，请尽快转移并就医。
（5）条件允许的情况下，由专业人员操作，断开手动维护开关。
4.3燃料电池车辆的检修与维护4.3.1燃料电池车辆检修注意事项（1）非氢系统检查维修：如果不涉及动火的，检查维修工作只需要确保周围空气流通性良好。
如在室内维修的，确保厂房内部净空高度不低于8米。
如果涉及动火的，必须将本车内氢气泄放完毕或将氢系统完整拆卸下来后方可动火。
（2）氢系统动火检修前，保证系统内部和动火区域的氢气体积分数在安全范围以内。
检修或检验设施应完好可靠，个人防护用品穿戴符合要求。
防止明火和其它激发能源进入禁火区域，禁止使用电炉、电钻、火炉、喷灯等一切产生明火、高温的工具与热物体。
动火检修应选用铜质工具。
（3）所有动火检测，必须确保明火周围3米范围内没有其他无关的氢燃料系统。
4.3.2燃料电池车辆维护安全事项（1）对氢系统管阀件进行维护作业时，选择通风良好的地点，将管路内的氢气排空再进行零部件的维护。
（2）操作人员在放氢气作业前，应设置警示标示或隔离带，要触摸静电释放器，将身体静电导除。
（3）放气操作人员应经过培训、考试合格后上岗操作。
41/53（4）放气现场安全区域内禁止携带手机、打火机、非防爆对讲机、火柴等火源火种和易产生静电的物品入内。
（5）放气现场安全区域30米内禁止使用明火作业。
（6）放气现场严禁穿易产生静电的服装及带铁钉的鞋进入。
（7）放气现场安全区域内使用的工具应为防爆工具。
（8）放气作业区域，仅用于放气作业，其他作业活动严禁在此区域内进行。
（9）放气过程中，应关闭车辆的电源及门窗，同时打开车厢内顶部所有天窗。
（10）放气过程中，除指定的放气操作人员外，其他人员一律不得入内。
（11）车辆放完氢气后，需对车辆四周、舱体和车厢内部进行检测，确保无余气后，方可驶离。
（12）雷雨天气禁止放气作业。
（13）氢燃料电池车辆如需进行动火等整改工作时，需将氢气放空后方可作业。
4.4氢气加注设施的运行与管理4.4.1加氢设施运行操作与维护加氢站竣工后，需针对操作人员与设备分别进行培训与定检，并建立安全管理制度、风险管理体系和事故应急预案，维持加氢站设施的稳定性；加氢站运营主体应规范其运行信息的记录，对运行维护、检验、紧急事故及人员资质等数据进行实时记录与定期保存；在加氢站储氢罐和氧气压缩机间的安全距离内，禁止停放车辆、堆放物品和携带火种。
操作人员培训与要求方面：（1）需进行员工培训，含证照培训、三级教育培训、日常培训等。
（2）配备好护目镜、安全帽、工作服和安全鞋等安全防护装备。
（3）整个操作过程的安全工作由现场负责人监督管理，严格执行带气工作操作流程。
（4）操作人员及现场其他工作人员严禁带火种入场，穿防静电服装进入，不得使用可能会产生静电火花的钢制操作工具等。
（5）工作人员负责现场警戒（现场警戒标志等）巡回检查，严禁杂人入内，进入作业现场的所有人员必须关闭手机，现场严禁明火及产生静电火花。
42/53（6）操作期间采访人员严禁使用闪光灯、新闻灯、与调试无关的人员谢绝入场。
（7）操作人员熟练使用消防器材和消防设施，懂得安全知识。
加氢站定检与维护方面：（1）消防器材必须严格按照设计要求的数量和规格进行配备并放置到规定地点，定时检查灭火器是否符合使用要求。
（2）建立隐患排查流程（综合性、季节性、节假日、日常、专业性检查）。
（3）建立危险源辨识、风险评价和控制管理，建立应急管理（应急预案、应急演练、演练评估）。
（4）建立事故（事件）调查和报告管理流程。
（5）已投产加氢站现场不得进行火种作业，特殊情况必须动火时，经安全主管部门办理有关手续后，方可进行。
（6）所有操作机械设备部件，必须符合防爆要求。
（7）对所有密封点进行定期检查，投产区域不漏油、不漏水。
（8）应定期对各种阀门进行检查，确保其正常功能。
（9）避免在封闭区域连续排放氮气，以免造成窒息危险。
在吹扫过程中采用间断排放。
（10）雷雨、大雨天气停止操作，小雨天气如需进行作业，应对连接接口处及用电设施做好防雨措施。
4.4.2加氢站质量管理体系建议加氢站需满足ISO 9001:2015以及IATF16949:2016 质量管理体系中的规定。
两种标准的搭配运用了过程方法，再加上计划-执行-检查-处理循环(PDCA)和基于风险的思维，如图4-1所示，使其质量管理体系与其他管理体系标准的要求保持一致或整合，有利于加氢站运营方吸引顾客、开发新产品和服务、减少浪费或 高生产效率的一系列情形。
43/5344/53图4-1 计划-执行-检查-处理循环(PDCA)管理方法运作模式4.4.3 计量收费系统为了 高个加氢站的运行效率，建议运营商建立中央管理平台，并通过物联网收集各加氢站的数据资料分析，且每个加氢站拥有各自的管理子平台，收集各加氢枪与车辆等信息，获得精确的加氢时间、加氢重量、金额等信息。
4.4.4 项目建设4.4.4.1 加氢站建设（1）氢气运输方式：加氢站可采用高压氢气长管拖车、氢瓶集装格瓶组运输、管道输送，或自备制氢系统等方式供氢。