馬秋玉 趙子亮 趙洪輝 王宇鵬 都京 鮑金成

（中國第一汽車股份有限公司 新能源開發(fā)院，長春 130013）

主題詞：燃料電池 標準 機構 體系 分析

1 前言

環(huán)境和能源已經(jīng)成為全球共同關心的問題，燃料電池汽車作為能源結構調(diào)整的重要舉措，是未來能源技術的重要發(fā)展方向。各個國家紛紛公布傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的禁售時間，燃料電池汽車成為世界各大汽車廠商及研發(fā)機構的研究熱點，都京等認為燃料電池汽車以其高效率和零排放的特點被認為具有廣闊的發(fā)展前景[1]。

標準法規(guī)用于規(guī)范燃料電池行業(yè)，郭麗平認為必須引起社會各界的重視，為燃料電池的推廣應用奠定基礎[2]。

2 國外燃料電池標準進展

自從豐田發(fā)布第一款氫燃料電池車MIRAI以來，使得氫燃料電池車再次得到廣大OEM的重視，分別又有本田Clarity以及現(xiàn)代NEXO等氫燃料電池車型，掀起了新一輪的發(fā)展，各國也紛紛出臺相關政策、法規(guī)鼓勵燃料電池的發(fā)展。國際上現(xiàn)已形成比較完備的標準體系來規(guī)范和引領行業(yè)的發(fā)展[3]。

國際上目前已形成ISO、IEC兩大燃料電池標準化組織。其中，ISO主要關注電動車輛，包括性能指標、試驗方法；IEC則主要集中電相關零部件。兩個組織協(xié)調(diào)合作，共同為燃料電池標準體系完善而努力[4]，國際燃料電池標準化組織見表1。

表1 國際燃料電池標準化組織[5]

為了規(guī)范燃料電池行業(yè)發(fā)展，各國紛紛成立自己的標準化組織，完善標準體系[6]，各國標準化組織見表2。

表2 各國標準化組織[7]

國際燃料電池標準體系目前已經(jīng)覆蓋系統(tǒng)性能、安全、可靠性3大層面。

在燃料電池系統(tǒng)性能方面，國際上已有SAE J2615-2100《汽車用燃料電池系統(tǒng)性能測試》[8]，其中對燃料電池系統(tǒng)的啟動特性、額定功率、峰值功率、動態(tài)響應特性和穩(wěn)態(tài)特性試驗做出了明確規(guī)定[9]。

在燃料電池安全性方面，國際上已有GTR13《氫和燃料電池車輛全球技術法規(guī)》[10]，其中對安全性進行了全面的約束，確保燃料電池汽車安全性等級與傳統(tǒng)汽車相當[11]。

在可靠性方面，國際上有IEC 62282-2:2012《燃料電池技術第2部分燃料電池模塊》[12]，其中對不同環(huán)境條件與不同運行條件對燃料電池安全性的影響進行考核，適用于堿性燃料電池、聚合物電解質燃料電池和固體氧化物燃料電池等。

3 國內(nèi)燃料電池標準進展

燃料電池涉及的產(chǎn)業(yè)鏈比較長，相關的標準化技術委員會也比較多，但是鑒于燃料電池技術此前一直處于研發(fā)階段，真正制定燃料電池相關標準的技術委員會并不多，主要是與燃料電池直接相關的標準化技術委員會，包括全國燃料電池及液流電池標準化技術委員會（SAC/TC 342）、全國氫能標準化技術委員會（SAC/TC 309）、全國汽車標準化技術委員會電動車輛分技術委員會（SAC/TC 114/SC 27）、全國氣瓶標準化技術委員會車用高壓燃料氣瓶分技術委員會（SAC/TC 31/SC 8）。在全國標準化技術委員會的統(tǒng)一領導下，各個標委會協(xié)同合作，共同推進產(chǎn)業(yè)發(fā)展[13]，中國燃料電池標準委員會見表3。

經(jīng)過社會各界的共同努力，我國燃料電池標準體系已經(jīng)具備初步框架，根據(jù)中國汽車工程學會統(tǒng)計，截止2018年5月，中國國際標準化管理委員會發(fā)布國家標準、行業(yè)標準共計76項，其中涉及氫能基礎設施、燃料電池整車、發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)動機、電堆5個層面[14]。

表3 燃料電池標準委員會

在燃料電池領域相關國家標準逐步完善。在2017年，新發(fā)布燃料電池相關標準18項，包括GB/T 35178—2017《燃料電池電動汽車氫氣消耗量測量方法》[19]、GB/T 35544—2017《車用壓縮氫氣鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶》、GB/T 33978—2017《道路車輛用質子交換膜燃料電池模塊》[20]；2018年新發(fā)布燃料電池相關標準1項，GB/T 36288—2018《燃料電池電動汽車燃料電池電堆安全要求》[21]等。

另外，已有的一些標準如GB/T 24549—2009《燃料電池電動汽車 安全要求》[22]、GB/T 24554—2009《燃料電池發(fā)動機性能試驗方法》等，共7項正在修訂完善，完善整車體系安全規(guī)定、新增動力性、經(jīng)濟性、環(huán)境適應性測試共4項，使得現(xiàn)有標準更加完善[23]。

另一方面，《燃料電池電動汽車能量消耗量及續(xù)駛里程試驗方法》、《燃料電池整車低溫冷啟動》、《燃料電池碰撞試驗方法》、《燃料電池整車動力性試驗方法》共4項標準也在緊鑼密鼓的立項討論、制定當中。

4 國內(nèi)外燃料電池標準對比

同濟大學[24]基于與德國IPEK合作項目，對中國和德國燃料電池相關標準進行簡要對比分析，對比分析結果見表4。

從表中對比分析可以看出，中國近年來燃料電池相關標準在數(shù)量上有一定優(yōu)勢，但在整車層面評價標準仍然較少。因此中國標準需統(tǒng)籌考慮、完善標準體系，使標準體系朝著更加系統(tǒng)化、規(guī)范化方向發(fā)展。

中汽研王芳[25]等針對整車、系統(tǒng)、氣瓶、加氫口4個層面的國內(nèi)外標準進行了對比分析，分析結果見表5。

表5 國內(nèi)外標準對比分析

從表中對比分析可以看出，國內(nèi)標準雖然已經(jīng)逐步覆蓋整車氫安全、燃料消耗量、系統(tǒng)性能、氣瓶以及加氫口性能等層面，但與國際相比，整車碰撞相關標準仍然欠缺。且部分標準仍未通過認證，未來標準體系的完善還需全行業(yè)的共同努力。

5 結論及啟示

我國燃料電池標準體系已經(jīng)具備初步框架，可以為我國氫燃料電池行業(yè)的發(fā)展提供一定的支持與保障，但在零部件領域的安全要求以及測試評價方法仍然欠缺，未來需要在實踐中不斷補充標準內(nèi)容，完善標準體系，借鑒國外先進經(jīng)驗，為我國燃料電池行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。