成果報告書詳細
管理番号20130000000443
タイトル平成22年度-平成24年度成果報告書 水素製造・輸送・貯蔵システム等技術開発 次世代技術開発・フィージビリティスタディ等 革新的な次世代技術の探索、有効性検証に関する研究開発 燃料電池自動車等に係る国際標準化および規制見直しのための研究開発
公開日2013/10/29
報告書年度2010 - 2012
委託先名一般財団法人日本自動車研究所
プロジェクト番号P08003
部署名新エネルギー部
和文要約概要 本研究では,2015年頃の普及期の市場形成に向けて必要な安全確保のための技術的知見の系統的構築や基準・標準の整備に注力し,燃料電池自動車の実用化・普及展開及び国際競争力の確保に資することを目的とし,以下の項目を実施した.

1)燃料電池自動車等の水素貯蔵システムの安全性評価:平成24年度に発行予定である,UN-ECE/WP29/AC3におけるHFCV-gtr Phase1との整合を想定した国内における容器新基準,容器附属品新基準の策定に必要なデータ取得のため,国内新基準(KHK S 0128)における使用環境負荷試験および,国際基準(HFCV-gtr)における液圧シリーズ試験,ガスシリーズ試験,安全弁評価試験,局所火炎暴露試験を実施した.各試験は,試験要求通りに実施可能であることが分かった.

2)燃料電池自動車等の水素充填インターフェースの安全性評価:SAE-J2601ドラフトに準拠した充填プロトコルによる急速充填試験を行い,安全に充填できることを確認した.水素ステーションにおけるプレクール時の課題であるノズル・レセプタクル氷結現象を把握した.

3)燃料電池自動車等の安全性評価:衝突・火炎時等の安全性評価として,安全弁の作動に関わる解析と衝突を想定した実車水素漏洩試験を行った.衝突・火災事故後の安全性評価として,安全弁の作動判定方法の調査,車載容器の安全弁加熱試験,風量と水素拡散の効果,被火災容器脱ガス法検討,水素火炎消炎性,安全距離を縮めるための方法調査,可聴最小漏れ量と危険度,TPRD再閉塞確認試験法開発を行った.
これらの結果は,国内容器基準Step2策定や燃料電池自動車の世界統一基準(FCV-gtr)および国際海事機関(IMO)での海上輸送規制や国内水素ステーション実証事業,充填コネクタ国際規格見直しの場にデータ提供を行い,FCV普及の促進に貢献した.また,これらの新規試験を我が国にて実施できる体制を整え,国内メーカの開発促進にも貢献した.

英文要約Outline

This report relates to a study of safety test methods intended to assist in the international standardization and in regulatory revision of fuel cell vehicles (FCV). The study was part of the fiscal 2010-2012 project aimed to develop systems of hydrogen production, transport and storage.
Under this study, the following tests were performed and results obtained in order to analyze safety technologies, develop safety regulations and competitive practical FCV, and ensure a level of safety needed to create an FCV market by around 2015.

1. Improvement of the Regulations for Onboard Compressed Hydrogen Cylinders and Accessories
HFCV-gtr Phase1 in UN-ECE/WP29/AC3 is scheduled to be published in 2013. We have to get the data required for the development of new container's standard and new accessories' standard in Japan that are intended to be consistent with this HFCV-gtr Phase1. Therefore, we were carried out hydraulic sequential test, pneumatic sequential test, TPRD qualification requirement tests and localized fire test. The these tests found that the tests proposed for HFCV-gtr could be implemented according to the proposed method.

2. Standardization of hydrogen fueling protocols and connectors
A fast fueling test was conducted applying the hydrogen fueling protocol scheduled to be deployed at the demonstration service stations in Japan. As a result, we have verified the safety of the hydrogen fueling protocol.
A nozzle receptacle mount-dismount test was conducted, using 2 types of nozzles and assuming a -40°C pre-cooled fueling. As a result, we were confirmed a phenomenon that dismount is inhibited by freezing. In addition, damage to the O-ring and hydrogen leakage due to freezing did not occur.

3. Standardization for the Post-accident Safety of Compressed Hydrogen FCV
As a safety assessment of the collision and flame occurs, we performed Validation of the method of measuring in-compartment hydrogen concentrations in FCV crash tests.
As a safety assessment after the collision and fire, we performed Possible activation of the pressure relief device by radiant heat / Effect of hydrogen diffusion by blowers / Confirmation of PRD activation after extinguishment / Examination of a cylinder degassing method (heating the PRD of onboard cylinders) / Relationship between leak noise and leakage amount / Development of a re-closure confirmation method for thermal PRD / Soundness of the burnt onboard hydrogen cylinders.

To promote the practical use of FCV, the test outcomes reported in this paper were informed to various organizations for the formulation or amendment of national cylinder standards, HFCV-gtr, marine transport regulations (at the International Maritime Organization), and international fueling connector standards. JARI also informed the Japanese automakers of the test methods as well as the test results for an accelerated development of FCV.






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