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“赴汤蹈火”——新能源汽车之电池包外部火烧试验

时间:2023-06-27      阅读:2357

“赴汤蹈火”——新能源汽车之电池包外部火烧试验


池包外部火烧试验主要目的是验证电池包暴露在火中的耐受能力,以此评价车载储能系统出现外部火烧时能否为驾驶员、乘客和周围人群提供足够的逃生时间。试验过程模拟燃油在电动汽车底部燃烧时的热负荷,该工况可能会因电动车辆本身(混动)或者附近车辆燃油泄漏并燃烧引起。









介绍




  

电池包外部火烧试验机构成:

如下图所示,电池包外部火烧试验机主要由水盘、油盘、耐火隔板、样品支架及其他结构件组成。

 

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图1 电池包外部火烧试验机示意图

 

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图2 电池包外部火烧试验机实物图


试验过程数据:

1 .电池包外部火烧试验汽油燃烧温度分布 。 

      电池包外部火烧试验汽油燃烧温度分布如图3所示,当前红外热成像仪采集到的最高温度超过660℃。

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图3 电池包外部火烧红外热成像图


2.电池包外部火烧试验汽油燃烧火焰高度。

     如上图所示,当前采集到的预热阶段火焰高度范围为:≥3.2m。

   

3.电池包外部火烧试验汽油用量。

      当前采集到的一组数据供参考:当油盘尺寸2.5m*1.8m,废气处理系统排气速度40000m3/h,补风速度35000m3/h时,汽油用量40L,可燃烧时间≥3min25s。










结果与讨论




检测范围进一步延伸


 

越来越多的测试设备企业争抢燃料电池市场蛋糕,也意味着市场的竞争愈发激烈,不少企业都开始寻求差异化竞争策略。

 

燃料电池测试设备企业一般提供的产品有四类,普遍的是燃料电池发动机测试系统;其次是燃料电池电堆测试系统;第三是燃料电池BOP零部件、材料测试设备;第四是车载储氢系统测试设备。随着国产燃料电池产业的深入发展,与其配套的测试设备细分市场还呈现三大显著特点: 

 

其一,企业的检测覆盖功率范围比以前更广,尤其是不断向更大功率的方向提升。 

 

锐格新能源开发的大功率燃料电池发动机测试台覆盖120kW、150kW、200kW、250kW等多个功率段,并服务上海汽检、重庆中国汽研、国电投等多家客户;律致新能源200kW级的电堆测试台架和发动机测试系统已交付客户验证;宁波拜特的测试设备产品涵盖功率100W、10kW、200kW三大门类;中极氢创已陆续自主开发了100W~200kW电堆测试台、20kW~200kW系统测试台等设备;群翌能源也在向300kW级别以上的电堆和系统测试台上拓展。 

 

其二,部分致力于电堆/系统检测的设备企业正积极“下沉”,开发燃料电池材料与关键零部件的测试设备产品。如群翌能源开发的面向材料验证的测试设备新产品;氢澈科技开发的BOP辅件测试产品;中极氢创开发的针对引射器、空压机等BOP辅件的测试产品等。

 

其三,大力开拓PEM电解水制氢测试设备市场。现阶段,已经明确布局电解水制氢测试设备领域的企业有科威尔、群翌能源、锐格新能源、中极氢创、宁波拜特等。其中宁波拜特方面表示,计划在今年第三季度推出PEM电解水制氢测试设备产品。  

 

整体来看,随着技术的进步和市场需求的迭代,越来越多的测试设备企业已可提供更详细的测试解决方案,助力我国燃料电池产业链从核心材料、零部件到电堆系统等方位的检测升级。



全面赶超进口品牌?


 

国产测试设备市场的持续扩大,对于推动我国燃料电池加快产业化有着积极的意义,但这并不意味着国产测试设备在性能和品质上就已经全面赶超进口品牌,这方面仍有进步空间。

 

“检测设备行业的门槛相对而言并没有那么高,能卖出产品和能被客户用好产品是两个不同的概念。”国内一家燃料电池系统企业技术总监表示,国产测试设备实际检测的效果跟Greenlight等成熟的品牌相比还是有一定的差距。

 

具体来看,进口测试设备在稳定性、精度和适配范围上更有优势。并且由于应用得更早,出货量更多,在经历过多次迭代之后,有更丰富的数据和经验积累,这些只有靠时间和配合客户持续的迭代升级来弥补。

 

此外,目前国内针对膜电极、高压储氢瓶、供氢阀件等方面的的测试设备还主要依赖进口,国产燃料电池测试设备的一些核心零部件如流量计、背压阀、传感器等还无法做到国产化替代,这里面还有很多的难题需要去攻克。

 

然而,国产测试设备最大的优势在于价格低、交期短,服务快,凭借本土市场“作战”的地利优势,能够配合下游客户迅速推进产品的迭代升级。

 

一般而言,从Greenlight等国外品牌购买测试设备,从预订到交货一般得超过1年的周期,而大部分国内的测试设备企业可以把交货周期缩短到6-8个月左右,并且基本能做到24小时以内的快速响应,这也是国产品牌迅速占领市场的关键所在。

 

随着国内燃料电池汽车示范应用城市群政策的陆续落地,国产测试设备市场还有望进一步壮大,未来行业竞争的方向也将从价格向更注重品质和专注细分领域转移。经历市场洗牌后,少数胜出的企业将在技术指标上逐渐与齐肩。  

上海简户仪器设备有限公司是一家高科技合资企业,生产销售盐雾箱、恒温恒湿机、冷热冲击机、振动试验机、机械冲击机、跌落试验机的环境试验仪器的公司,研发生产销售经营各类可靠性环境试验设备。经验丰富,并得到许多国内外厂商的信赖与支持。自公司成立以来,多次服务于国内外大学和研究所等检测机构,如清华大学、苏州大学、哈尔滨工业大学、北京工业大学、法国申美检测、中科院物理所、中科院,SGS等**单位提供实施室方案和设备及其相关服务。努力开发半导体、光电、光通讯、航天太空、生物科技、食品、化工、制药等行业产品所需的测试设备装置。公司拥有一支的研发、生产和售後队伍,从产品的研发到售后服务,每一个环节都以客户的观点与需求作为思考的出发点。




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