1 介紹
世界車輛法規(guī)論壇(WP.29)在2001年著手制定氫車輛法規(guī)。德國(guó)提出的液態(tài)氫和壓縮氫(LH2,CGH2)車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)的兩個(gè)法規(guī)草案(在1958協(xié)議之下)在2001年WP 29的第123會(huì)議期間提交到GRPE上討論,并得到了ECE成員支持,并在GRPE 成立一個(gè)氫和燃料電池車輛非正式工作組來(lái)準(zhǔn)備起草這些ECE法規(guī)。
這個(gè)GRPE氫和燃料電池車輛非正式工作組由德國(guó)專家擔(dān)任組長(zhǎng),自2001年以來(lái),已經(jīng)數(shù)次在一起討論這兩個(gè)草案,現(xiàn)在它們已形成正式的草案提交給GRPE,(對(duì)于液態(tài)氫輛:TRANS/WP.29/GRPE/2003/14和TRANS/WP.29/GRPE/2003/14/add.1,對(duì)于壓縮氣體氫車輛,TRANS/WP.29/GRPE/2004/3和TRANS/WP.29/GRPE/2004/3/add.1)。這些法規(guī)的范圍僅限于用以向燃料電池系統(tǒng)或內(nèi)燃機(jī)供氫的部件、以及它們?cè)谲嚿系陌惭b要求。
GRPE要求氫和燃料電池車輛非正式工作組準(zhǔn)備一份特定的行動(dòng)計(jì)劃提案(路線圖),以對(duì)于汽車的氫技術(shù)、氫車輛的全球技術(shù)法規(guī)評(píng)估。GRPE氫和燃料電池車輛非正式工作組在2003年10月7日在慕尼黑,在2004年1月12日在日內(nèi)瓦和在2004年5月13~14日在華盛頓分別討論對(duì)全球技術(shù)法規(guī)的路線圖的準(zhǔn)備工作。
2 已有的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、指令
2.1 關(guān)于靜態(tài)氫的技術(shù)和基礎(chǔ)系統(tǒng)的重要指令:
歐洲易爆氣體協(xié)會(huì)指令;
壓力容器指令;
電磁兼容指令;
機(jī)械安全指令;
歐盟控制危險(xiǎn)物質(zhì)重大事故災(zāi)害指令;
危險(xiǎn)物品道路運(yùn)輸指令;
聯(lián)合國(guó)國(guó)際海運(yùn)組織指令。
2.2 關(guān)于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)氫應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)草案部分
已經(jīng)出版的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn):
ISO 13984 液態(tài)氫–地面車輛加氫口;
ISO 14687 氫燃料–產(chǎn)品規(guī)格。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案:
ISO/DIS 13985液態(tài)氫–地面車輛燃料箱;
ISO/DIS 15869氣態(tài)氫和氫混合氣–地面車輛燃料箱–
·第1部份: 一般要求;第2部份: 金屬燃料箱的特殊要求;
·第3部份: 金屬內(nèi)膽,箍繞復(fù)合燃料箱的特殊要求;
·第4部份: 金屬內(nèi)膽,完全纏繞復(fù)合燃料箱的特殊要求;
·第5部份: 非金屬內(nèi)膽,完全纏繞復(fù)合燃料箱的特殊要求;
ISO/ DIS 17268氣態(tài)氫–地面車輛加氫口(基于SAEJ2600);
ISO/ DIS 21009- 1液態(tài)氫儲(chǔ)藏。
工作草案:
ISO/ WD 22734 使用電解水程序的制氫器;
ISO WD 13986 為液態(tài)氫的多型運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)氫罐。
委員會(huì)草案:
ISO/ CD PAS 15594飛機(jī)場(chǎng)加氫設(shè)備;
ISO/ CD 22734電解裝置;
ISO/ CD 24490低溫泵;
公開(kāi)的技術(shù)規(guī)范草案:
ISO/PRF TR 15916氫系統(tǒng)安全的基本考慮。
新工作項(xiàng)目提案:
ISO/ AWI 16110 使用燃料重整技術(shù)的制氫器;
ISO/AWI 16111可運(yùn)輸?shù)臍怏w儲(chǔ)藏裝置–吸附在可逆金屬氫化物中的氫;
ISO/ TC 197 NWIP N 253計(jì)量單位;
ISO/ NP 20012氣態(tài)氫和氫混合氣—加氫站( 技術(shù)規(guī)范草案)。此外,IEC CEN SAE也由一些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)。
3 氫車輛的認(rèn)證
在歐洲,依據(jù)現(xiàn)有的法規(guī),對(duì)于氫車輛整車認(rèn)證,排放、能耗、發(fā)動(dòng)機(jī)功率暫時(shí)不能試驗(yàn),因?yàn)闆](méi)有現(xiàn)成的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)程序、標(biāo)準(zhǔn)油(氣),另外,現(xiàn)存的標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)沒(méi)有相關(guān)車載氫系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)。但為了適應(yīng)氫車輛認(rèn)證的需要,可以對(duì)于以下的標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充,以滿足氫車輛的要求。
主題 EEC指令/ECE法規(guī)
1. 排放 70/220/EEC包括最新的修正本以及ECE R83;
2. 燃料箱/后防護(hù)裝置 70/221/EEC包括最新的修正本以及ECE R34/58;
3. 控制的識(shí)別 78/316/EEC包括最新的修正本;
4..燃料消耗量 80/1268/EEC包括最新的修正本以及ECE R 101;
5..發(fā)動(dòng)機(jī)功率 80/1269/EEC包括最新的修正本以及ECE R84;
6. 側(cè)碰 96/27/EC& ECE R95;
7. 正碰 96/79/EC& ECE R94;
8. 車輛性能測(cè)試 96/96/EC&PT;I
9. CO2標(biāo)識(shí) 99/94/EC;
10. 基礎(chǔ)指令 70/156/EEC包括最新的修正本;
11. 電動(dòng)汽車 新的EC指令和ECE R100;
12. 除霜/除濕 78/317/EWG(已經(jīng)在進(jìn)展之中)。
4 H2/FC全球技術(shù)法規(guī)的路線圖
4.1 范圍和內(nèi)容
這些全球技術(shù)法規(guī)應(yīng)擴(kuò)充到使用氫氣的車輛(類別待定)和它們的儲(chǔ)氫(液體的、氣體的或氫化物)系統(tǒng),氫氣在車上使用情況可以是內(nèi)燃機(jī)、燃料電池、輔助動(dòng)力單元等等。主要涉及如下方面:
4.1.1 車載儲(chǔ)能系統(tǒng)安全
容器和部件的安全:
生命周期;
再利用;
性能;
換氣限制;
材料特性。
泄漏;
損害限度;
防火;
老化;
物質(zhì)的特性;
燃料補(bǔ)給;
機(jī)械性能。
4.1.2 整車安全
防撞性;
防火安全;
氫系統(tǒng)集成:
正常操作;
碰撞后。
人為氫釋放(例如,換氣、泄漏、浸透);
防爆;
道路危險(xiǎn)暴露;
EMS(電磁敏感度);
電擊保護(hù):
正常操作;
碰撞后。
緊急的醫(yī)學(xué)援救;
控制和顯示。
4.1.3 其他的包括能源和環(huán)境方面的考慮
污染物排放;
氫和水排放;
燃料消耗;
再循環(huán);
再生制動(dòng);
FC處理/危險(xiǎn)的材料;
燃料質(zhì)量;
發(fā)動(dòng)機(jī)功率;
EMI(電磁干擾);
低溫。
更詳細(xì)的范圍、內(nèi)容、試驗(yàn)要求、全球技術(shù)法規(guī)的數(shù)量將在以后最后確定。
4.2 制定H2/FC全球技術(shù)法規(guī)思路
下列圖表表明了制定H2/FC全球技術(shù)法規(guī)原則路徑(A-D)以及它和現(xiàn)存的國(guó)家/地區(qū)性法規(guī)的關(guān)系。
注:A. 新項(xiàng)目協(xié)調(diào)后的全球技術(shù)法規(guī)(例如,儲(chǔ)氫系統(tǒng)的安全)
B. H2/FC車輛的現(xiàn)有法規(guī)的協(xié)調(diào)(例如,電的安全)
C. 協(xié)調(diào)的要求,另外的適用于現(xiàn)有的國(guó)民/地方的法規(guī)(例如,附加撞車要求)
D. 沒(méi)有協(xié)調(diào), 但是國(guó)家/地區(qū)性法規(guī)得到修正(例如,氫氣內(nèi)燃機(jī)的NOx限值)
非正式工作組認(rèn)為制定新的全球技術(shù)法規(guī),盡最大可能考慮各方利益,考慮執(zhí)行該法規(guī)的經(jīng)濟(jì)性。
4.3 工作組織
非正式工作組將按照上面所列儲(chǔ)的內(nèi)容和范圍盡快建立工作小組;各個(gè)小組的主要任務(wù)是對(duì)照現(xiàn)有的法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn),評(píng)估附加試驗(yàn)的必要性,起草全球技術(shù)法規(guī)草案,各個(gè)小組之間要充分合作和溝通,以免對(duì)相同的內(nèi)容重復(fù)要求。
非正式工作組也將同WP29其它的GR組、以及國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)化組織互相溝通。
4.4 方法– 制定全球技術(shù)法規(guī)的幾個(gè)可能的途徑
4.4.1 途徑1 一步到位式
按照這種途徑,在1958協(xié)議之下起草的關(guān)于液態(tài)氫和壓縮氣體氫部件的法規(guī)將被凍結(jié),而直接地把重心集中在制定全球技術(shù)法規(guī)上來(lái)。
4.4.2 途徑2: 三段論
第1 階段:2006年之前把在1958協(xié)定書下制定的關(guān)于車載液態(tài)氫和壓縮氣體氫部件的法規(guī)草案工作加以限定,這兩個(gè)方面的ECE法規(guī)如下,但它們將在第二階段由全球技術(shù)法規(guī)取代。
對(duì)于液態(tài)氫車輛的法規(guī)草案的提案:
關(guān)于使用液態(tài)氫車輛的專門部件認(rèn)證的統(tǒng)一條款;
關(guān)于安裝有使用液態(tài)氫專門部件的車輛認(rèn)證的統(tǒng)一條款。
對(duì)于壓縮氣態(tài)氫車輛的法規(guī)草案的提案:
關(guān)于使用壓縮氣態(tài)氫車輛的專門部件認(rèn)證的統(tǒng)一條款;
關(guān)于安裝有使用壓縮氣態(tài)氫專門部件的車輛認(rèn)證的統(tǒng)一條款;
第2階段:與此同時(shí),開(kāi)始起草全球技術(shù)法規(guī),法規(guī)內(nèi)容將包括氫和燃料電池車輛的所有方面(車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)、燃料電池、常態(tài)和撞車時(shí)的安全、燃料消耗量等等)。
第3階段: 結(jié)合第1和2階段的結(jié)果,制定包括氫和燃料電池車輛所有方面的全球技術(shù)法規(guī)。2010年完成。