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液压循环及爆破试验室正式开放，长城氢能检测打造氢能安全“密钥”
2020-05-06 20:58:11· 来源：长城氢能检测
近年来，关于是否需要探寻能源新来源和减少温室气体排放的争论正在持续进行中。与此同时，世界各国对其他清洁、高效的可替代燃料也在进行积极地探索，包括压缩天
近年来，关于是否需要探寻能源新来源和减少温室气体排放的争论正在持续进行中。与此同时，世界各国对其他清洁、高效的可替代燃料也在进行积极地探索，包括压缩天然气，液化丙烷气体和氢气等。目前已知的所有能源中，最为清洁的是氢能，氢气使用过程产物是水，可以真正做到零排放、无污染，被看做是最具应用前景的能源替代品之一，或将成为能源使用的终极形式。
氢能源应用方式有很多种，从氢能源非工业应用来看，燃料电池是使用氢能源的理想方式，下游交通运输需求渐成主流，氢燃料电池汽车将成为新能源汽车未来主要发展方向。
（图片源于网络）
氢燃料电池是指氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置，氢燃料电池车的驱动力来自于车上的电动机就像纯电动车一样，因此氢燃料电池车可以理解为一辆“自带氢燃料发电机的电动车”。
而根据车辆中储氢系统的类型，可以在加氢站加注液化氢或压缩气态氢。目前，车辆压缩氢气加注是一种最常见的加注形式，在加氢过程中通过将氢气加压至1.25NWP给车辆加注，以对加注时绝热压缩过程中产生的瞬态加热进行一定程度的补偿。
储氢系统的组成零部件，包括储氢容器保持压力所需的各种压力控制部件。储氢系统的主要功能是在加氢时接收、储存氢气，并在车辆需要的时候释放给燃料电池系统以供汽车发电，目前最常用的储氢方法是压缩气体形式。
另外，氢也可以在低温条件下储存为液体，即“液氢”，通过储氢罐存储压缩氢气。而根据需要存储的氢气量以及车辆的物理承载力，存储系统可能包含多个储氢罐，由于氢燃料单位体积的能量密度较低，为了克服这一限制，压缩氢气储罐通常在高压力下进行储氢。在目前的车辆开发进程中(2011年之前)，氢通常以35 MPa或70 MPa的额定工作压力（NWP）下储存，最大的燃料加注压力为1.25NWP(分别为43.8 MPa或87.5 MPa)，在一般的快充加注模式下，储氢罐内的压力可能会比额定工作压力上升25%，这是因为气体绝热压缩会导致容器内温度上升，当容器内的温度冷却后，压力就降低了。根据定义,系统的设定压力就等于环境温度15°C下的NWP，不同的压力(低于35MPa、高于70MPa或介于两者之间)都有可能实现商业化。
1、储氢罐介绍及其作用
目前，储氢罐由复合材料组成，以满足储氢罐的高压要求，其重量应适用于此类车辆，大部分应用于燃料电池汽车的高压储氢容器包含两层材料：一层是内衬材料，防止氢气泄漏/渗透(通常由金属或热塑性聚合物（塑料）构成)；还有一层外衬材料，实现氢罐结构的完整性，通常由金属或热固性树脂浸渍纤维增强复合材料缠绕在气体密封内衬表面。
2、液压循环及爆破试验原理、意义
车载液氢储存系统车辆经验有限，且限制了示范车队发展，所以其安全要求还没有进行综合评估，已知失效条件可行性和相关性的试验步骤也未被广泛使用。气瓶设计爆破压力BP0要求和疲劳气瓶的爆破压力要求不一样，前者测试容器为新的未经使用的气瓶，后者测试容器为已完成一系列性能测试的气瓶，在全生命周期内重复进行过最坏情况驾驶和极端环境暴露。但是，因为车辆疲劳期通过驾驶和极端环境暴露积累，所以预计疲劳气瓶的爆破压力（爆破强度）要比新的未经使用的气瓶压力低。
液压循环试验要求随机选择的新容器液压压力循环至1.25NWP，无破裂22000次循环或直到泄漏发生，泄露在一定的压力循环内不会发生。个别缔约方决定循环次数为5,500 - 11,000范围内，也就是在循环次数不超过11000次的情况下不会发生泄漏，缔约方也可设置较低的循环次数，但在15年的车辆使用寿命内，不得低于5500次循环。
本规范中循环次数数值的基本原理如下：基本压力循环寿命要求的“爆裂前泄漏”方面的理论依据液压爆破试验测试设计气瓶的实际爆破压力与理论压力之间的比较，并且要进行验证气瓶在其他试验后的剩余爆破压力不低于1.8P。
（长城氢能检测液压循环及爆破设备状态）
3、储氢罐液压循环及爆破试验介绍
储氢罐液压循环及爆破试验作为长城氢能检测重点试验室之一，包含液压爆破试验系统一套，储氢瓶液压循环测试试验箱、静压试验箱及储氢系统零部件疲劳爆破测试试验箱3组，经过多次调试与测试，设备运行稳定、工作状态良好，已具备相关试验测试能力，能够满足国际、欧标、美标等储氢瓶液压试验要求，可开展35Mpa储氢瓶常温液压循环试验、35Mpa储氢瓶极端温度液压循环试验、35Map储氢瓶液压爆破试验、70Mpa储氢瓶常温液压循环试验、70Mpa储氢瓶极端温度液压循环试验、70Map储氢瓶液压爆破试验及储氢零部件的液压循环及爆破试验。
(储氢罐液压循环及爆破试验室）
目前，该试验室已正式对行业内开放，未来将逐步成为国内氢燃料汽车研发领域试验能力的重要补充，为氢能产业发展提供安全优质服务，支撑我国氢燃料电池汽车落地规模化发展。
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