燃料電池電動汽車（FCEV）的安全屬性除了氫安全、電安全等特性安全以外，還包括碰撞安全（結構安全）、防火安全、涉水安全、整車EMC 及電氣可靠性等通用安全。隨著近些年FCEV 在國內各地的推廣和示范運行，燃料電池電動汽車的安全要求逐步形成。這些安全要求和設計準則為燃料電池電動汽車的安全運行起到了重要的支撐作用。

1）2009 年，全國汽車標準化技術委員會制定了GB/T 24549-2020《燃料電池電動車安全要求》，該標準分別規(guī)定了燃料系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)、動力電路系統(tǒng)、整車功能及緊急情況下的安全要求，對燃料電池電動汽車設計開發(fā)和運營工作中起到了積極引導，并基本滿足對燃料電池電動汽車的安全需求。

2）美國于2008 年發(fā)布SAE J 2578 《燃料電池汽車通用安全推薦規(guī)程》，并于2013 年對其進行修訂。這份推薦標準為設計和制造燃料電池電動車的儲氫系統(tǒng)提供基本要求，以最大限度的減少操作和維護中的風險，并提供了基本的性能測試標準用于設計方面的性能驗證。

3）GTR13 是燃料電池電動汽車領域首部國際性法規(guī)，其主旨在保證燃料電池電動汽車達到與傳統(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，同時簡要介紹了緊急情況下如何避免車輛內人員傷害和急救措施。GTR13 是較為基礎性法規(guī)，為世界各國制定此類標準提供了基礎。

4）ECE R134 基本等同采用了GTR 13 的內容，但未涵蓋動力總成部分的電安全、碰撞后的氫系統(tǒng)完整性和使用液氫方面的注意事項。

本章參考上述標準，對一般設計準則、整車通用安全設計、整車通用安全測試及評價分別介紹，旨在全面立體的說明整車層級的安全設計要求和安全檢測要求。

一、整車通用安全的一般設計準則

1、一般設計準則

相對于純電動汽車而言，燃料電池電動汽車的安全問題增加了氫安全相關內容。鑒于氫易燃易爆的特性及整車的氫電耦合使用環(huán)境，氫安全將直接影響到整車的安全性，且比純電動汽車的安全性更為復雜。因此燃料電池電動汽車除了應符合相關的國家機動車強制性標準要求和電動汽車安全要求外，還應滿足以下一般原則：

1）失效安全原則。在進行涉氫系統(tǒng)設計時，必須保證即使在某一零部件失效時，也不會因之導致更加嚴重的后果。換言之，當系統(tǒng)單一零部件出現故障時，系統(tǒng)是安全的。

2）最簡化原則。在進行涉氫系統(tǒng)設計時，在滿足安全需求和使用需求的前提下，系統(tǒng)應盡可能簡化，避免冗余。

3）區(qū)域布置原則。在進行涉氫系統(tǒng)安裝時，應將系統(tǒng)零部件盡可能集中布置，并根據壓力等級進行分區(qū)域布置。

4）氫電隔離原則。在進行涉氫系統(tǒng)安裝時，應將涉氫系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)進行有效隔離。隔離措施可以是系統(tǒng)的物理隔離，也可以是針對可能產生火花的零部件自身的隔離，例如采用防爆元器件。

5）氫氣濃度報警原則。汽車應有和氫氣濃度探測器聯動的安全措施。氫氣體積濃度達到1%之前，就能夠利用聲響報警裝置或者緊急提示等方法，提示駕駛員或者汽車使用者注意；氫氣體積濃度達到2%時，應能自動切斷氫氣源、電源等。

6）氫氣快速逸散原則。在進行涉氫系統(tǒng)設計與安裝時，應充分考慮若氫氣泄漏后會快速飄逸到管路上方的特性，整車布置應避免存在氫氣殘余死角，通過傳感器檢測或其他裝置將氫氣盡量引到車外。

2、整車安全失效評估方法

整車通用安全的核心在于保護人員免受危險因素的影響。應針對燃料電池電動汽車的潛在失效進行對應的安全設計，燃料電池電動汽車的潛在失效后果主要包括：

1）使用功能失效

由子系統(tǒng)或部件故障引起的車輛系統(tǒng)損壞，無法正常使用。

2）嚴重故障失效

車輛運行過程系統(tǒng)零件故障和/或由外部事件（如碰撞）導致的車輛系統(tǒng)損壞。

3）誤操作失效

車輛運行、維修過程中出現由操作失誤引發(fā)的危險，例如高電壓、極端溫度、高氣壓，以及易燃或有毒流體。

針對上述整車安全，應進行設計失效模式與影響分析（Design Failure Mode and Effects Analysis ，DFMEA）和過程失效模式與影響分析（Process Failure Mode and Effects Analysis ，PFMEA），用來確定潛在失效模式及其原因的分析，識別相關項中因故障而引起的危害，并對危害進行歸類，制定防止危害事件發(fā)生或減輕危害程度的安全目標，以避免不合理的風險。