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“赴湯蹈火”——新能源汽車之電池包外部火燒試驗

更新時間:2023-06-27      瀏覽次數:2818

“赴湯蹈火"——新能源汽車之電池包外部火燒試驗


池包外部火燒試驗主要目的是驗證電池包暴露在火中的耐受能力,以此評價車載儲能系統出現外部火燒時能否為駕駛員、乘客和周圍人群提供足夠的逃生時間。試驗過程模擬燃油在電動汽車底部燃燒時的熱負荷,該工況可能會因電動車輛本身(混動)或者附近車輛燃油泄漏并燃燒引起。









介紹




  

電池包外部火燒試驗機構成:

如下圖所示,電池包外部火燒試驗機主要由水盤、油盤、耐火隔板、樣品支架及其他結構件組成。

 

圖片

圖1 電池包外部火燒試驗機示意圖

 

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圖2 電池包外部火燒試驗機實物圖


試驗過程數據:

1 .電池包外部火燒試驗汽油燃燒溫度分布 。 

      電池包外部火燒試驗汽油燃燒溫度分布如圖3所示,當前紅外熱成像儀采集到的最高溫度超過660℃。

圖片

圖3 電池包外部火燒紅外熱成像圖


2.電池包外部火燒試驗汽油燃燒火焰高度。

     如上圖所示,當前采集到的預熱階段火焰高度范圍為:≥3.2m。

   

3.電池包外部火燒試驗汽油用量。

      當前采集到的一組數據供參考:當油盤尺寸2.5m*1.8m,廢氣處理系統排氣速度40000m3/h,補風速度35000m3/h時,汽油用量40L,可燃燒時間≥3min25s。










結果與討論




檢測范圍進一步延伸


 

越來越多的測試設備企業爭搶燃料電池市場蛋糕,也意味著市場的競爭愈發激烈,不少企業都開始尋求差異化競爭策略。

 

燃料電池測試設備企業一般提供的產品有四類,普遍的是燃料電池發動機測試系統;其次是燃料電池電堆測試系統;第三是燃料電池BOP零部件、材料測試設備;第四是車載儲氫系統測試設備。隨著國產燃料電池產業的深入發展,與其配套的測試設備細分市場還呈現三大顯著特點: 

 

其一,企業的檢測覆蓋功率范圍比以前更廣,尤其是不斷向更大功率的方向提升。 

 

銳格新能源開發的大功率燃料電池發動機測試臺覆蓋120kW、150kW、200kW、250kW等多個功率段,并服務上海汽檢、重慶中國汽研、國電投等多家客戶;律致新能源200kW級的電堆測試臺架和發動機測試系統已交付客戶驗證;寧波拜特的測試設備產品涵蓋功率100W、10kW、200kW三大門類;中極氫創已陸續自主開發了100W~200kW電堆測試臺、20kW~200kW系統測試臺等設備;群翌能源也在向300kW級別以上的電堆和系統測試臺上拓展。 

 

其二,部分致力于電堆/系統檢測的設備企業正積極“下沉",開發燃料電池材料與關鍵零部件的測試設備產品。如群翌能源開發的面向材料驗證的測試設備新產品;氫澈科技開發的BOP輔件測試產品;中極氫創開發的針對引射器、空壓機等BOP輔件的測試產品等。

 

其三,大力開拓PEM電解水制氫測試設備市場。現階段,已經明確布局電解水制氫測試設備領域的企業有科威爾、群翌能源、銳格新能源、中極氫創、寧波拜特等。其中寧波拜特方面表示,計劃在今年第三季度推出PEM電解水制氫測試設備產品。  

 

整體來看,隨著技術的進步和市場需求的迭代,越來越多的測試設備企業已可提供更詳細的測試解決方案,助力我國燃料電池產業鏈從核心材料、零部件到電堆系統等方位的檢測升級。



全面趕超進口品牌?


 

國產測試設備市場的持續擴大,對于推動我國燃料電池加快產業化有著積極的意義,但這并不意味著國產測試設備在性能和品質上就已經全面趕超進口品牌,這方面仍有進步空間。

 

“檢測設備行業的門檻相對而言并沒有那么高,能賣出產品和能被客戶用好產品是兩個不同的概念。"國內一家燃料電池系統企業技術總監表示,國產測試設備實際檢測的效果跟Greenlight等成熟的品牌相比還是有一定的差距。

 

具體來看,進口測試設備在穩定性、精度和適配范圍上更有優勢。并且由于應用得更早,出貨量更多,在經歷過多次迭代之后,有更豐富的數據和經驗積累,這些只有靠時間和配合客戶持續的迭代升級來彌補。

 

此外,目前國內針對膜電極、高壓儲氫瓶、供氫閥件等方面的的測試設備還主要依賴進口,國產燃料電池測試設備的一些核心零部件如流量計、背壓閥、傳感器等還無法做到國產化替代,這里面還有很多的難題需要去攻克。

 

然而,國產測試設備最大的優勢在于價格低、交期短,服務快,憑借本土市場“作戰"的地利優勢,能夠配合下游客戶迅速推進產品的迭代升級。

 

一般而言,從Greenlight等國外品牌購買測試設備,從預訂到交貨一般得超過1年的周期,而大部分國內的測試設備企業可以把交貨周期縮短到6-8個月左右,并且基本能做到24小時以內的快速響應,這也是國產品牌迅速占領市場的關鍵所在。

 

隨著國內燃料電池汽車示范應用城市群政策的陸續落地,國產測試設備市場還有望進一步壯大,未來行業競爭的方向也將從價格向更注重品質和專注細分領域轉移。經歷市場洗牌后,少數勝出的企業將在技術指標上逐漸與齊肩。  

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