GTR 13和ECE R134的主要內(nèi)容簡析

趙志成，王微，王仁廣，郝冬，王曉兵，朱凱

(中國汽車技術(shù)研究中心有限公司，天津 300300)

0 引言

GTR法規(guī)全稱為全球統(tǒng)一汽車技術(shù)法規(guī)，由聯(lián)合國世界車輛法規(guī)協(xié)調(diào)論壇(UN/WP29)負責制定發(fā)布。2013年7月發(fā)布的UN GTR No.13《氫和燃料電池汽車全球技術(shù)法規(guī)》(Global Technical Regulation Concerning the Hydrogen and Fuel Cell Vehicles)是燃料汽車領(lǐng)域內(nèi)第一個國際性法規(guī)。該法規(guī)的制定就是為了確保HFCV(Hydrogen and Fuel Cell Vehicles)汽車能達到和傳統(tǒng)汽車同樣的安全級別，避免人員受到氫氣爆炸或燃燒等傷害，此外還包括當汽車損壞時乘員和急救人員免受電擊危險等要求。ECE R134《氫能和燃料電池車輛》是歐盟2015年6月發(fā)布的技術(shù)法規(guī) ，主要內(nèi)容跟GTR 13基本一致，但沒有GTR 13的內(nèi)容多，主要差別在ECE R134沒有包括電動力總成的電安全、碰撞后的燃料系統(tǒng)完整性、和使用液氫儲存系統(tǒng)HFCV等方面的測試。文中簡述GTR13的主要內(nèi)容，并指出與ECE R134的不同。

1 壓縮氫氣儲存系統(tǒng)

這部分規(guī)定了壓縮氫氣儲存系統(tǒng)完整性的要求。用于道路車輛的新型壓縮氫儲存系統(tǒng)，其標稱工作壓力不應高于70 MPa，使用壽命不超過15年。

1.1 壓縮氫氣儲存系統(tǒng)性能試驗要求

作為一個完整的汽車子系統(tǒng)，氫氣儲存系統(tǒng)的性能要經(jīng)過嚴格測試。其中基本性能測試用來確定爆破壓力中值和壓力循環(huán)壽命；液壓順序試驗實際上是道路性能的耐久驗證試驗；氣壓順序試驗實際是系統(tǒng)期望的道路性能驗證試驗；使用終止驗證試驗是用來驗證氫氣不能繼續(xù)儲存的極端嚴重情況下的防破裂性能。氫氣儲存系統(tǒng)的標簽不是儲氫系統(tǒng)的性能之一，但作為使用要求必須具備，因此文中把標簽要求附加在性能要求部分。壓縮氫氣儲存系統(tǒng)性能驗證試主要內(nèi)容驗如表1所示。

表1 壓縮氫氣儲存系統(tǒng)性能驗證試驗

1.2 溫度驅(qū)動壓力泄放裝置性能試驗

儲存系統(tǒng)中的氫氣氣流封閉件驗證試驗是為驗證其可靠性和耐久性，對完整的儲存系統(tǒng)來講是必須的。這些封閉件用來把高壓氫氣同燃料系統(tǒng)的其他部分和環(huán)境絕緣開，具體包括溫度驅(qū)動的壓力泄放閥(TPRD)、單向閥、關(guān)斷閥。其中TPRD的性能試驗見表2。

表2 TPRD性能試驗簡介

1.3 單向閥和自動關(guān)斷閥

用于壓縮儲氫認證性能試驗的單向閥和切斷閥測試,試驗應該使用氫氣進行，氫氣質(zhì)量應符合ISO 14687-2/SAE J2719要求。所有試驗如果沒有特殊規(guī)定的話都在常溫20 ℃下進行。單向閥和切斷閥性能驗證試驗如表3所示。

表3 單向閥和自動關(guān)斷閥性能驗證試驗

2 車輛燃料系統(tǒng)

法規(guī)規(guī)定了氫燃料輸送系統(tǒng)的完整性要求，其中包括氫氣儲存系統(tǒng)、管道、接頭和含有氫氣的部件。主要關(guān)注汽車燃料系統(tǒng)的要求和安全需求，見表4。

表4 車輛燃料系統(tǒng)完整性試驗

3 電安全

電安全要求和安全需求一致是電動汽車的設(shè)計重點之一，燃料電池汽車也不例外。高壓系統(tǒng)的失效可能造成電擊，電流通過人體的皮膚、肌肉、頭發(fā)等造成對人體的傷害，因此標準對汽車正常使用和發(fā)生碰撞后的電安全都提出了具體要求，如表5所示。

表5 電安全性能測試

4 裝有液氫儲存系統(tǒng)(LHSS)的車輛

車載液氫儲能也是一個發(fā)展趨勢，GTR 13這方面規(guī)定主要包括LHSS(Liquid Hydrogen Storage System)儲存系統(tǒng)設(shè)計驗證要求、LHSS燃料系統(tǒng)完整性、LHSS設(shè)計驗證的測試方法、LHSS燃料系統(tǒng)完整性的測試方法幾個方面，詳見GTR 13。

5 結(jié)束語

以全球技術(shù)法規(guī)GTR13為主線，對其主要內(nèi)容進行了簡要說明，并把ECE R134和GTR 13之間不同的內(nèi)容進行了說明，有助于對法規(guī)的進一步了解。

參考文獻:

[1]全國汽車標準化技術(shù)委員會.GTR技術(shù)法規(guī)介紹[DB/OL].https://wenku.baidu.com/view/694151e9aeaad1f346933f9c.html,2018.

[2]UN GTR No.13.Global Technical Regulation Concerning the Hydrogen and Fuel Cell Vehicles[S/OL].http://www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29glob_registry.html,2018.

[3]ECE Regulation No.134.Hydrogen and Fuel Cell Vehicles(HFCV)[S/OL].http://www.unece.org/trans/main/wp29/wp29regs121-140.html,2018.