系统采用的储氢瓶由航天部625所提供，为技术成熟的铝材容器，外用碳纤维加强，内胆为抗氢
脆的聚合物材料。第一辆原型车车载高压氢气储存供应系统的技术指标如下：（1）工作压力:20Mpa
（2）储气量：水容积100L气瓶9支；（3）过流安全保护装置：当流量在75Nm3/h时，电磁阀10不应关
断，在流量达到100Nm/3此时，电磁阀10必须关断。（5）减压器：流量≥65Nm3/h；（6）滤清器：一级过滤精度为60μ，二级过滤精度为3μ。
3．2氢安全系统
863燃料电池城市客车携带有大量的易燃、易爆的高压氢气，车内乘坐有大量的乘客，运行环境和运行工况复杂多变，因此整车安全设计和制定严格科学的安全标准是燃料电池城市客车研制过程中
一项极其重要的任务。第一辆原型车氢安全系统包括氢供应安全系统、整车氢安全系统、车库安全系
统和其他措施。
3.2.l氢供应安全系统
整车的氢供应系统从设计到施工充分考虑了用氢安全。所有储氢瓶、管道以及阀件均适用于氢介质，所能承受的压力留有足够的安全裕量；储氢瓶的安装根据安全要求执行，所有高压氢气连接管均采用无缝不锈钢管，质量符合国家标准；并组管路经过30Mpa水压实验和20Mpa气密检查实验后才进行总体安装；总装结束后，对整车氢供应系统进行两次气密性检查；在储氢瓶的出口处设有过流保护装置，当管路或间件产生氢气泄漏使氢气流量超过燃料电池发动机需要最大流量的20％时，过流保护装置会自动切断氢气供应；在储氢瓶的总出口设计有一个电磁阀，当整车氢报警系统的任意一个探头检测到车内的氢浓度达到报警标准时，将通知司机切断供氢的电磁阀。
系统还配有高低压管路的保护装置：（1）在高压管路部分，设置了过流安全保护装置。若发生意外，在超过设计安全流量时，可不需借助任何外力迅速自动切断气路；当故障排除后，只需对电磁间进行数秒钟的通电，又可恢复正常运行。（2）在低压管路部分，设置了发动机供气安全保护装置。当发动机出现故障不能正常运转时，将使电磁问自动关闭，切断发动机供气气路，保证供气系统的供气安全。
3．2．2整车氢安全系统
整车氢安全电气控制系统包括氢泄漏监测及报警处理系统。氢泄漏监测系统由安装在车顶部的储氢瓶舱、乘客舱、燃料电池发动机舱以及发动机水箱附近的4个催化燃烧型传感器和安装在车体下部的一套监控器组成，传感器实时检测车内的氢浓度，当有任何一个传感器检测到的氢浓度超过氢爆炸下限（空气中的氢浓度为4％体积浓度）的10％、30％和50％时，监控器会分别发出I级、II级、III
级声光报警信号，同时通知安全报警处理系统采取相应的安全措施。氢安全报警处理系统的电气原
理框图如图7所示。
氢安全报警处理系统接收到I级报警信号时，由报警处理单元启动声光报警系统；同时通过固态
继电器给驾驶室提供一个接地的信号，使驾驶控制系统的一个继电器吸合，通过声光报警通知司机有
氢气泄漏，司机通过手动开关一次性关闭燃料电池发动机，关闭氢供应系统中氢气瓶组出口的电磁
阀，并采取其他相应的处理措施。
3．2．3车库氢安全系统
车库氢安全电气控制系统主要包括氢泄漏监测及报警处理系统，送、排风设施等。车库内氢泄漏
监测系统由安装在车库顶部的多个催化燃烧型传感器和安装在控制室的一套监控器组成，传感器实
时检测车库内的氢浓度，当有任何一个传感器检测到的氢浓度超过氢爆炸下限（与车上标准相同），监控器会发出报警信号，同时通知安全报警处理系统采取相应的安全措施。氢安全报警处理系统的电
气原理框图如图8所示。
氢安全报警处理系统接收到I级报警信号时，由报警处理单元启动车库外声报警系统；同时自动
通过电磁阀打开车库上部的进气窗，并开启车库顶部的排风机排风，排风机采用防爆电机驱动。排风
机和进气窗也可以通过处理系统控制箱上的控制按钮手动操作。
3．2．4其他氢安全措施
（1）防静电设施
燃料电池城市客车车体底部有6处接地线，在加氢以及车上存有氢气时，需将第一辆原型车车体
可靠接地。
（2）防爆措施
第一辆原型车上的氢检测传感器均选用防爆型，氢安全处理系统中所用的继电器选用防爆固态继电器，车库使用的灯具、排风机电机以及氢检测传感器均选用防爆型；车上存有氢气及氢安全系统
报警时，车上和车库内严禁使用电源插座、接触器、继电器以及机械开关等可以引起电弧的用电装置，严禁进行电焊、砂轮磨削等可以引起火花、电弧的操作。
（3）氢安全操作规程
根据实验过程和步骤，制定严格的氢安全操作规程非常必要。部分规程有：严禁在车库内对样车
进行大规模加氢操作；发动机起动前进行前管路的气密性检查；调试以及发动机起动前用氮气吹扫管
路；调试时必须由专人配备便携式氢浓度探测仪检查氢泄漏情况；雷雨天气禁止做氢气系统调试及实
验；任何工作人员发现安全问题有权要求停止调试等。
3．3道路试验
目前，燃料电池城市客车正在进行3000公里道路试验，试验目的是为了考察整车性能的同时发现存在问题。道路试验中出现的问题是下一阶段项目研究工作的重点，具体体现在三个方面：
（1）继续深化各部件的台架试验，其中尤以燃料电池为重点。全面掌握部件工作特性，是对汽车实现有效控制，进而优化整车控制策略，提高整车效率的基础。
（2）进一步改善零部件的可靠性。在实车运行试验过程中，燃料电池、空气压缩机、DC/DC变换
器、电子线路的接插件都不同程度出现了因为可靠性不够引起的故障，这些需要由整车单位和零部件
研究单位协作解决。
（3）进一步改进红安全系统。安全系统是燃料电池城市客车的生命线，安全系统过于严格，将影响整车正常工作；安全系统工作不力，将影响整车和乘客的行车安全。目前的氢安全系统有过于严格的问题，个别情况出现误报，氢安全系统将在后续研究工作中不断完善。
4、总结
清华大学汽车安全与节能国家重点实验室从二十世纪九十年代初开始从事电动汽车领域的研究工作，先后研究开发了纯电动汽车、混和动力电动汽车和燃料电池中型客车，在电动汽车领域积累了比较丰富的经验。实验室正在进行的863燃料电池城市客车项目的研究周期持续到2005年，项目成果计划将服务于2008年北京奥运会。第一辆原型车的顺利完成为第二阶段的研究工作打下了较好的基础，论文的内容正是863燃料电池客车第一辆原型车研制过程中与氢能源应用有关的部分成果。目前，一方面燃料电池城市客车样车正在进行3000公里道路实验，另一方面第二阶段样车的研制工作也在紧张进行。道路试验要全面掌握在复杂道路条件和多种工况下燃料电池城市客车的工作特性，样车部件的可靠性和氢安全系统是试验考察的重点。第二阶段样车的研制将以优化车辆参数与控制策略，提高整车能量效率为重点，道路试验的成果直接应用于第二阶段样车的研制。对于燃料电池城市客车规模商业化生产和运行来讲，另一个巨大的挑战是氢燃料源供应基础设施的建设。该问题已经由有关研究机构在同步研究，清华大学汽车安全与节能国家重点实验室也参与其中。
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