我國燃料電池電動汽車的標(biāo)準(zhǔn)體系

發(fā)布于：07-13

一、我國燃料電池
電動汽車標(biāo)準(zhǔn)體系的建立



我國在“十五”初期進行了燃料電池
電動汽車的標(biāo)準(zhǔn)體系研究。



作為標(biāo)準(zhǔn)制定的指南，燃料電池
電動汽車標(biāo)準(zhǔn)體系表是燃料電池電動汽車標(biāo)準(zhǔn)制定工作的規(guī)范。體系表中不僅可以體現(xiàn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、技術(shù)內(nèi)涵和發(fā)展方向，而且對于科技開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定計劃的確立具有重要的指導(dǎo)作用。因此，燃料電池電動汽車標(biāo)準(zhǔn)體系表編制原則有以下方面。



1.確定燃料電池電動汽車在汽車標(biāo)準(zhǔn)體系中的位置。燃料電池電動汽車本身是汽車的一類，并不能獨立于傳統(tǒng)汽車之外。因此，它必須滿足傳統(tǒng)汽車的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，同時還要滿足燃料電池電動汽車所需的特有標(biāo)準(zhǔn)要求。



2.確定燃料電池電動汽車特有的構(gòu)造、系統(tǒng)，以此確定標(biāo)準(zhǔn)體系中的項目。



3.確定純電動汽車、混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車的共性和特性。具有共性要求的可以考慮共用一個標(biāo)準(zhǔn)；具有獨特性的，標(biāo)準(zhǔn)項目在體系表中單獨列出。這樣，即保證標(biāo)準(zhǔn)項目的齊全，又可減少標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量、標(biāo)準(zhǔn)制定過程中人力和財力的浪費。



4.參照國外現(xiàn)有燃料電池電動汽車標(biāo)準(zhǔn)項目，結(jié)合我國燃料電池電動汽車開發(fā)的實際需求進行編制，標(biāo)準(zhǔn)項目盡量齊全。體系表中的一些項目是考慮與我國燃料電池電動汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展政策相配套的支撐標(biāo)準(zhǔn)和我國特有的標(biāo)準(zhǔn)，例如：燃料電池電動汽車定型試驗規(guī)程。



5.標(biāo)準(zhǔn)體系表是動態(tài)的，現(xiàn)在編制的體系考慮了近期急需和長遠的標(biāo)準(zhǔn)需求，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)項目應(yīng)進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。



6.燃料電池電動汽車標(biāo)準(zhǔn)體系表與我國燃料電池電動汽車產(chǎn)品的發(fā)展目標(biāo)相適應(yīng)。



標(biāo)準(zhǔn)體系包含燃料電池電動汽車產(chǎn)品本身的術(shù)語、試驗方法、技術(shù)條件，以及保證燃料電池電動汽車正常、方便、安全運行的基礎(chǔ)設(shè)施的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如：燃料電池電動汽車整車、車載氫系統(tǒng)、氫燃料、加氫站、加氫機、燃料電池系統(tǒng)等。同時燃料電池電動汽車的標(biāo)準(zhǔn)體系中還涉及燃料電池電動汽車的管理標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品認(rèn)證、企業(yè)認(rèn)證、從業(yè)人員資格等諸多方面。



二、我國燃料電池電動汽車的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)



1．概況



全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會電動車輛分委會從整車性能、安全、接口部件的互換性等方面考慮。目前正在開展以下方面的工作。



(1)燃料電池電動汽車通用基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)研究。如術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)，主要內(nèi)容涉及到整車、配套件、其他關(guān)鍵部件、基礎(chǔ)設(shè)施接口。



(2)燃料電池電動汽車安全類項目研究。如燃料電池電動汽車一般安全要求，主要內(nèi)容：車載能源裝置的安全要求、運行操作安全要求、漏電和人員防觸電要求等。燃料電池電動汽車燃料系統(tǒng)安全要求為儲存或處理燃料或其他有害物質(zhì)的系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，主要針對燃料儲存裝置，燃料處理過程，燃料電池堆等提出要求。



(3)互換性標(biāo)準(zhǔn)研究。如燃料電池電動汽車加氫口，主要內(nèi)容為加氫口互換性、安全性、通信、型式、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則。鑒于國內(nèi)暫時沒有液氫，因此，只考慮了使用氣態(tài)氫氣為工作介質(zhì)、工作壓力為35MPa、工作環(huán)境溫度為-40。C～60。C的燃料電池電動汽車加氫口。



（4）燃料電池電動汽車整車動力性、能耗等的研究。動力性主要包括加速性能、最高車速等。能量消耗試驗方法，將根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)狀考慮以下方面：電流法，通過測量燃料電池堆的輸出電流來計算氫的消耗量，因為燃料電池是通過氫離子的流動而形成電流的，所以，可以用電流值來確定氫消耗量；壓力法，通過測量試驗前后高壓儲氫罐中氣體壓力和溫度算出氫消耗量。把測得的壓力和溫度值通過計算儲藏罐中氣體分子數(shù)量的改變，確定氫的消耗量；重量分析法，通過測量試驗前后高壓燃料罐重量得到氫消耗量。試驗用燃料罐應(yīng)適于測量重量；流量法，用流量計測量供給燃料電池電動汽車的氫和被消耗掉的氫。



（5）示范運行燃料電池電動汽車技術(shù)規(guī)范研究。我國目前燃料電池電動汽車已經(jīng)進入示范運行階段，這個期間可以對示范運行出臺一些過渡性規(guī)范和必要的管理措施，以便能夠使車輛上路行駛，從而對已經(jīng)存在的規(guī)范進行驗證和積累經(jīng)驗，達到示范運行的目的。依據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，對于氫車輛整車認(rèn)證，排放、能耗、發(fā)動機功率暫時不進行試驗，因為目前還沒有現(xiàn)成的試驗標(biāo)準(zhǔn)、試驗程序、標(biāo)準(zhǔn)油（氣）。另外，現(xiàn)存的標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)沒有相關(guān)車載氫系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)。為了達到氫車輛認(rèn)證的要求，可以對傳統(tǒng)汽車的標(biāo)準(zhǔn)進行適當(dāng)?shù)难a充，以滿足車輛示范運行的要求。



2．已經(jīng)完成的報批稿



(1)《燃料電池電動汽車安全要求》



該標(biāo)準(zhǔn)報批稿考慮了我國已有的GB/T?18384.1-2001《電動汽車安全要求?第1部分：車載儲能裝置》、GB/T18384.2-2001《電動汽車安全要求?第2部分：功能安全與故障防護》GB/T?18384.3-2001《電動汽車安全要求?第3部分：人員觸電防護》、?GB/T?19751-2005《混合動力電動汽車安全要求等標(biāo)準(zhǔn)的要求》，同時借鑒了日本法規(guī)（附件100）和SAE的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)草案條款。燃料電池電動汽車整車的安全要求與純電動汽車、混合動力電動汽車相比，主要差異體現(xiàn)在氫系統(tǒng)上，所以，《燃料電池電動汽車安全要求》針對已有的標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)中有關(guān)氫系統(tǒng)的內(nèi)容進行了補充。



該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了燃料電池電動汽車的燃料系統(tǒng)安全要求、燃料電池系統(tǒng)安全要求、動力電路系統(tǒng)安全要求、功能安全要求、故障防護要求（緊急情況下的反應(yīng)）等，同時提出了燃料電池電動汽車使用和保養(yǎng)要求。



(2)《燃料電池電動汽車術(shù)語》



國外燃料電池電動汽車術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)方面，比較成熟的有SAE?J2574《燃料電池電動汽車術(shù)語》。SAEJ2574標(biāo)準(zhǔn)于2002年3月13日發(fā)布，它主要包含7部分：一般術(shù)語――燃料電池電動汽車通用部件和特性術(shù)語，燃料電池種類，燃料――燃料電池的燃料和燃料儲存，燃料電池部件，燃料電池系統(tǒng)，燃料電池電動汽車系統(tǒng)以及燃料電池車基礎(chǔ)構(gòu)件的術(shù)語及定義。



我國的燃料電池電動汽車術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)編制時，采用了國外燃料電池部件、燃料電池系統(tǒng)、燃料電池電動汽車系統(tǒng)這幾個部分的一些術(shù)語。此外，該標(biāo)準(zhǔn)報批稿還參照了GB/T19596-2004《電動汽車術(shù)語》、GB/T20042.1-2005《質(zhì)子交換膜燃料電池術(shù)語》、SAEJ2574:2002《燃料電池電動汽車?術(shù)語》的相關(guān)內(nèi)容。



《燃料電池電動汽車?術(shù)語》標(biāo)準(zhǔn)主要涉及了通用術(shù)語、質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）系統(tǒng)、車載供氫系統(tǒng)、燃料電池電動汽車整車系統(tǒng)、燃料電池電動汽車整車性能及試驗方法等方面的術(shù)語及定義。



(3)《燃料電池發(fā)動機性能試驗方法》



燃料電池電動汽車的一個重大特征是燃料電池發(fā)動機提供動力源，燃料電池發(fā)動機性能試驗方法作為第一批推出的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足現(xiàn)實急需。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了車用質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機起動特性、穩(wěn)態(tài)特性、動態(tài)響應(yīng)特性、氣密性檢測、絕緣電阻檢測等試驗方法。



在性能試驗方法中，該標(biāo)準(zhǔn)提供了冷機方法和熱機方法。此外，分別就起動特性試驗、額定功率試驗、峰值功率試驗、動態(tài)響應(yīng)特性試驗、穩(wěn)態(tài)特性試驗、緊急停機功能測試、燃料電池發(fā)動機氣密性測試、絕緣電阻測試、燃料電池堆和輔助系統(tǒng)[包括氫氣供應(yīng)系統(tǒng)（不包括高壓氫氣瓶）、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)（不包括散熱器總成）等，以及冷卻液及加濕用水]的質(zhì)量提供了測試方法。



該標(biāo)準(zhǔn)還提供了試驗數(shù)據(jù)的計算方法，如燃料電池發(fā)動機功率、燃料電池發(fā)動機效率、燃料電池堆的功率、燃料電池堆效率等參數(shù)。



(4)《加氫車技術(shù)條件》



為了彌補加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不足，我國已經(jīng)研制出了移動加氫車。如何保證它的安全運行，還制定了加氫車技術(shù)條件。該標(biāo)準(zhǔn)是一個專用汽車標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了用于裝運和加注高壓氫氣的車輛的術(shù)語、定義、要求、標(biāo)志和隨車文件。



該標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容是針對加氫車的要求，如整車基本要求、電氣及導(dǎo)靜電裝置、防泄漏及消防裝置、儲氫裝置、增壓裝置、加注裝置、氫氣管道及附件。此外，標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了車外標(biāo)志；加氫車裝運氫氣、加氫車長短期停放的要求。



鑒于加氫車使用的特殊性，該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了隨車文件的要求，如加氫車應(yīng)配備使用說明書。使用說明書應(yīng)包括車輛的安全操作要求、應(yīng)急措施與防險對策、加氫車維修保養(yǎng)及停放的特殊規(guī)定等內(nèi)容。



三、未來將出臺的燃料電池電動汽車標(biāo)準(zhǔn)



至此，我國已經(jīng)推出或即將推出的燃料電池電動汽車標(biāo)準(zhǔn)，除了上述4項標(biāo)準(zhǔn)外，近期還會推出車載儲氫系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、加氫口、加氫槍、FCEV動力性、FCEV氫氣消耗量測量方法標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的完成，加上對于FCEV同樣適用的傳統(tǒng)汽車標(biāo)準(zhǔn)，可以初步滿足國內(nèi)的需求。



目前，燃料電池電動汽車在國內(nèi)外仍然處于產(chǎn)業(yè)化初期準(zhǔn)備階段，與之相關(guān)的高新技術(shù)與產(chǎn)品還依賴于配套供應(yīng)商的支持，尚未形成新的工業(yè)體系。燃料電池電動汽車在世界范圍內(nèi)，是一個新興產(chǎn)業(yè)，從技術(shù)上講，我國的產(chǎn)品開發(fā)能力、試驗手段同國外相比，有一定的差距，但同傳統(tǒng)汽車與國外的差距相比，這種差距不大。盡快制定出我國自己的燃料電池電動汽車標(biāo)準(zhǔn)，能夠促進我國的燃料電池電動汽車工業(yè)的技術(shù)進步。



加強同國際的交流，直接參與國際上一些標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)的制定工作，有利于加快我國標(biāo)準(zhǔn)的制定進程，減少國際協(xié)調(diào)中的理解偏差和困難，同樣有利于把我國的觀點意見在國際標(biāo)準(zhǔn)中反映出來。



目前，燃料電池電動汽車全球數(shù)量很少，我國也不多，還是處在示范運行階段。積累數(shù)據(jù)、驗證方法，對于未來標(biāo)準(zhǔn)制定工作至關(guān)重要。