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国内外燃料电池行业标准发展情况对比

发布日期: 2020-02-18
浏览人气: 351

1前言

环境和能源已经成为全球共同关心的问题,燃料电池汽车作为能源结构调整的重要举措,是未来能源技术的重要发展方向。各个国家纷纷公布传统内燃机汽车的禁售时间,燃料电池汽车成为世界各大汽车厂商及研发机构的研究热点,都京等认为燃料电池汽车以其高效率和零排放的特点被认为具有广阔的发展前景。

标准法规用于规范燃料电池行业,郭丽平认为必须引起社会各界的重视,为燃料电池的推广应用奠定基础。

2国外燃料电池标准进展

自从丰田发布第yi款氢燃料电池车MIRAI以来,使得氢燃料电池车再次得到广大OEM的重视,分别又有本田Clarity以及现代NEXO等氢燃料电池车型,掀起了新一轮的发展,各国也纷纷出台相关政策、法规鼓励燃料电池的发展。国际上现已形成比较完备的标准体系来规范和引领行业的发展。

国际上目前已形成ISO、IEC两大燃料电池标准化组织。其中,ISO主要关注电动车辆,包括性能指标、试验方法;IEC则主要集中电相关零部件。两个组织协调合作,共同为燃料电池标准体系完善而努力,国际燃料电池标准化组织见表1。

表1国际燃料电池标准化组织

为了规范燃料电池行业发展,各国纷纷成立自己的标准化组织,完善标准体系,各国标准化组织见表2。

表2各国标准化组织

国际燃料电池标准体系目前已经覆盖系统性能、安全、可靠性3大层面。

在燃料电池系统性能方面,国际上已有SAEJ2615-2100《汽车用燃料电池系统性能测试》,其中对燃料电池系统的启动特性、额定功率、峰值功率、动态响应特性和稳态特性试验做出了明确规定。

在燃料电池安全性方面,国际上已有GTR13《氢和燃料电池车辆全球技术法规》,其中对安全性进行了全面的约束,确保燃料电池汽车安全性等级与传统汽车相当。

在可靠性方面,国际上有IEC62282-2:2012《燃料电池技术第2部分燃料电池模块》,其中对不同环境条件与不同运行条件对燃料电池安全性的影响进行考核,适用于碱性燃料电池、聚合物电解质燃料电池和固体氧化物燃料电池等。

3国内燃料电池标准进展

燃料电池涉及的产业链比较长,相关的标准化技术委员会也比较多,但是鉴于燃料电池技术此前一直处于研发阶段,真正制定燃料电池相关标准的技术委员会并不多,主要是与燃料电池直接相关的标准化技术委员会,包括全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会(SAC/TC342)、全国氢能标准化技术委员会(SAC/TC309)、全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会(SAC/TC114/SC27)、全国气瓶标准化技术委员会车用高压燃料气瓶分技术委员会(SAC/TC31/SC8)。在全国标准化技术委员会的统一领导下,各个标委会协同合作,共同推进产业发展,中国燃料电池标准委员会见表3。

表3燃料电池标准委员会

经过社会各界的共同努力,我国燃料电池标准体系已经具备初步框架,根据中国汽车工程学会统计,截止2018年5月,中国国际标准化管理委员会发布国家标准、行业标准共计76项,其中涉及氢能基础设施、燃料电池整车、发电系统、发动机、电堆5个层面。

在燃料电池领域相关国家标准逐步完善。在2017年,新发布燃料电池相关标准18项,包括GB/T35178—2017《燃料电池电动汽车氢气消耗量测量方法》、GB/T35544—2017《车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶》、GB/T33978—2017《道路车辆用质子交换膜燃料电池模块》;2018年新发布燃料电池相关标准1项,GB/T36288—2018《燃料电池电动汽车燃料电池电堆安全要求》等。

另外,已有的一些标准如GB/T24549—2009《燃料电池电动汽车安全要求》、GB/T24554—2009《燃料电池发动机性能试验方法》等,共7项正在修订完善,完善整车体系安全规定、新增动力性、经济性、环境适应性测试共4项,使得现有标准更加完善。

另一方面,《燃料电池电动汽车能量消耗量及续驶里程试验方法》、《燃料电池整车低温冷启动》、《燃料电池碰撞试验方法》、《燃料电池整车动力性试验方法》共4项标准也在紧锣密鼓的立项讨论、制定当中。

4国内外燃料电池标准对比

同济大学基于与德国IPEK合作项目,对中国和德国燃料电池相关标准进行简要对比分析,对比分析结果见表4。

表4中德燃料电池相关标准数量对比

从表中对比分析可以看出,中国近年来燃料电池相关标准在数量上有一定优势,但在整车层面评价标准仍然较少。因此中国标准需统筹考虑、完善标准体系,使标准体系朝着更加系统化、规范化方向发展。

中汽研王芳等针对整车、系统、气瓶、加氢口4个层面的国内外标准进行了对比分析,分析结果见表5。

表5国内外标准对比分析

从表中对比分析可以看出,国内标准虽然已经逐步覆盖整车氢安全、燃料消耗量、系统性能、气瓶以及加氢口性能等层面,但与国际相比,整车碰撞相关标准仍然欠缺。且部分标准仍未通过认证,未来标准体系的完善还需全行业的共同努力。

5结论及启示

我国燃料电池标准体系已经具备初步框架,可以为我国氢燃料电池行业的发展提供一定的支持与保障,但在零部件领域的安全要求以及测试评价方法仍然欠缺,未来需要在实践中不断补充标准内容,完善标准体系,借鉴国外先进经验,为我国燃料电池行业的稳步发展创造良好的条件。

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