防爆车辆行业现状与发展趋势

吕 威 孟 雪 殷 红

（中海油天津化工研究设计院有限公司）

0 引言

防爆车辆按照特定标准要求设计制造，在具有易燃易爆的危险场所使用中既能完善地实现其电气、机械功能，又能确保场所的防爆安全。根据使用的区域环境不同，防爆车辆分为2G级、3G级、2D级、3D级。其中2G级防爆车辆可以使用于1区、2区爆炸性气体环境，2D级防爆车辆可以使用于21区、22区可燃性粉尘环境，3G级防爆车辆使用于2区爆炸性气体环境，3D级防爆车辆使用于22区可燃性粉尘环境［1］。目前，防爆车辆以使用于2区爆炸性危险环境的2G、3G级电动车辆为主。随着技术进步，国家标准更新以及企业对自身安全生产重视程度的增加，防爆车辆市场需求日趋扩大，行业内部大小企业并存，竞争不断加剧。

1 防爆车辆生产企业简介

我国防爆车辆生产企业集中在长三角、珠三角、湖南等地区。国内防爆车辆生产企业，根据其生产制造模式，可分为以下三类：1.防爆车辆改装企业。该型企业不生产普通厂用车辆，根据市场需求外购各品牌基础车辆并对其进行防爆改装。该型企业对基础车辆的品牌有很大的选择性，对防爆车辆市场动态把握精准，反应迅速，其工程师熟练掌握各种防爆技术，对车辆电气和机械结构的改造经验丰富。目前，国内市场防爆车辆多由中小规模的防爆改装企业提供。2.基础车生产企业。该型企业生产普通厂用车辆，企业内部设有专门的防爆设计部门，在自有品牌车辆的基础上进行防爆车辆设计。该型企业具有完善的质量管理体系并备有大储量的资深电气、机械工程师，其工程师对基础车辆的改动自由度较大，对技术细节把握严谨。3.自动化设备及特种车辆研发企业。该型企业资金雄厚，技术能力强，具备设计生产非标自动化产品及特种车辆能力，可根据特定的使用条件，研发设计极具创新性的防爆车辆。其产品往往研发周期长，技术难度大，然而利润率可观。

目前，我国防爆车辆行业竞争充分，发展日趋成熟，现有企业可满足国内市场几乎所有型号规格的防爆车辆需求。

2 政策概述

国家为进一步规范特种设备市场，规定在特种设备领域，各制造、使用、检测单位在规定的期限内如果不能取得特种设备制造许可证，将不允许进入特种设备的相关领域开展经济活动。其法律依据是 《中华人民共和国特种设备安全法》。申请特种设备制造许可证的基本条件为：1.有与生产相适应的专业技术人员；2.有与生产相适应的设备、设施和工作场所；3.有健全的质量保证、安全管理和岗位责任等制度［2］。防爆车辆属于特种设备，制造许可证政策对原防爆车辆改装企业的影响非常大。目前，原防爆车辆改装企业均积极申请特种设备制造许可证，有部分企业已取得特种设备制造许可证，在当前市场竞争中占据明显优势。

3 技术发展趋势

3.1 防爆车辆的生产及改装技术要求

防爆车辆的防爆性能主要关注以下方面：表面温度、静电、机械火花、电火花、电气绝缘。防爆内燃车辆还需关注进排气系统性能、管道的密封性能、附属装置性能等。制造过程中，必要时防爆车辆须牺牲车辆自身性能以提高防爆性能。防爆车辆的生产及改装中应继续遵循以下方面：最大限度地保持基础车电控系统的完整性，最少地改动基础车的整体机械结构；附加的监控系统如热保护、急停、超速、气体探测功能等均应在基础车电控系统之上进行集成以保持车辆基础性能；在保证整机安全性能的前提下提高驾驶人员舒适性、方便可操纵性，减轻驾驶人员的工作强度同时达到造型美观的效果［3-5］。

3.2 防爆车辆技术发展过程

我国防爆车辆行业的技术发展受英国企业Pyroban的影响较大。Pyroban在隔爆型产品的防爆设计、本安产品及本安系统的设计、防爆电机设计、防爆车辆的主动防御系统研发［6］、车辆绝缘监控系统设计、车辆的温度控制等方面有着丰富的技术储备。我国防爆车辆企业均或多或少地从Pyroban借鉴防爆技术，有些企业从技术跟随者慢慢成长为能与Pyroban并驾齐驱。如今，我国的防爆车辆车体空间利用妥当，电气布线合理，车辆功能齐备，并标配完善的保护系统。防爆车辆电气设备由之前的隔爆型为主改进为隔爆、增安、本安、浇封、n型等多种防爆电气设备兼用，充分利用了各种防爆型式的优点并降低了生产成本。

3.3 未来发展趋势

在今后的发展中，部分企业将继续完善防爆车辆主动防御系统、绝缘漏电监控系统，进一步研究物联网在防爆车辆领域的应用。基础车辆性能与防爆性能的协调仍将是未来技术研究的方向之一。防爆内燃车辆功率衰减问题仍有进一步研究及优化设计的必要性［7］。

随着国家智能制造的发展及产品自动化程度的提高，市场将出现越来越多的智能化防爆车辆，如防爆AGV车辆，其装备有自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶。AGV车辆配备有众多的高精度装置，如磁导航传感器、激光制导装置、距离探测器、光电开关、遥控装置等。此类装置及产品涉及光学、电磁学、射频通信等较为前沿的科技成果，在防爆设计和后期车辆调试中均有较大难度。

电源装置是电动车辆的核心，近年来动力电池技术进步较快，电池能量密度不断提高，现有商用电动汽车电源装置以锂离子电池为主，包括磷酸铁锰锂电池、镍钴锰酸锂电池、钛酸锂电池等。如今，厂用防爆车辆电源装置仍然以铅酸蓄电池为主，锂离子电池的专用防爆标准仍在起草中，当标准发布后，防爆电动车辆电源装置将迎来巨大变化，动力性能将大幅提升，车体结构、电控系统也将重新设计。目前部分防爆车辆企业已开始积极探索锂离子电池在防爆车辆上的使用［8-9］。

4 市场发展趋势

未来数年内电动防爆车辆的需求增长将大于柴油防爆车辆的增长，2区防爆车辆的需求增长将大于1区防爆车辆需求增长。防爆AGV车辆、智能巡检器等高技术含量的防爆车辆产品市场需求将越来越大。军队系统防爆车辆的采购将继续遵循寓军于民的方式，原军属企业将与原改装企业合作开发更为高端的防爆车辆以满足军队需求。近一两年，市场可能会出现新的防爆车辆初创公司，加剧市场竞争。现有的防爆车辆企业竞争与合作并存，各企业均将发挥自身优势，通过互联网、展示店、展会等各种途径提升自身品牌知名度，极力增加各自的市场占有率。由于国家特种设备安全法的规定，原防爆车辆改装企业与基础车生产企业的合作将更为紧密，短期内基础车厂家将占据防爆市场资源分配的优势。因国内市场竞争激烈，利润率持续降低，防爆车辆企业将更为积极地开拓国外市场，在东南亚、中东地区将出现越来越多的中国防爆车辆。部分防爆车辆企业将继续拓宽自身的发展方向，积极尝试防爆相关的领域，如防爆机器人、防爆发电机等［10］。

5 结束语

防爆车辆广泛使用于石油化工等爆炸性危险环境，作为特种车辆在工业安全生产中担负着重要作用。不管是防爆车辆生产商还是防爆检验机构均应以安全第一、精益求精的专业态度服务行业的发展。