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文档简介

一、任务来源

根据《广东省市场监督管理局关于批准下达2021年第二批广东

省地方标准制修订计划项目的通知》(粤市监标准〔2022〕26号),

广东省地方标准标准《燃料电池电动汽车车载供氢系统检测置换技

术要求》于2022年1月14日由广东省市场监督管理局批准立项,

由广州能源检测研究院牵头研制。本标准是氢能产业发展急需制定

的标准之一,本标准为首次制定。

二、编制目的和意义

氢能以其清洁、零排放、高热量等自身优势,作为“能源”正在获

得业界的认可。近几年来,氢能产业在中国迎来了重大发展机遇,

主要得益于两个方面的原因,一是相比于十多年前,氢气的制备成

本大幅下降,尤其是化工副产氢提纯技术的进步,让氢能产业发展

具备了规模化的物质基础。二是日韩等国氢燃料电池汽车的快速进

步,让业界看到了氢能在交通领域应用的巨大发展空间。

氢能源汽车的发展,最重要的环节是加氢站及相关基础设施的

布局能否快速启动。截至2020年底,中国加氢站超过80座,在建

10多座,规划到2025年加氢站达1000座,未来发展空间巨大。目

前车载氢系统标准已有国标《燃料电池电动汽车车载氢系统技术条

件加氢站技术规范》(GB/T26990)、《燃料电池电动汽车车载氢

系统试验方法》(GB/T29126)、《质子交换膜燃料电池供氢系统

技术要求》(GB/T34872),但是在车载供氢系统气密性检测和置

换还缺乏相应标准,为了车载供氢系统安全、可靠运行和管理,非

常有必要制定适合燃料电池电动汽车车载供氢系统检测置换的技术

要求。

1

三、工作简况

(一)主要起草单位和人员

本标准由广州能源检测研究院、广东省特种设备检测研究院、

佛山市绿色发展创新研究院、广州汽车集团股份有限公司、广东省

技术经济研究发展中心、佛山环境与能源研究院等负责起草。

本标准主要起草人:XXXXXXXX

(二)主要工作过程

1、资料收集和调研阶段(2021年6月)

收集相关的现行国家、行业、团体标准以及法律法规、政策文

件、论文文献、专业书籍等,并对它们进行了加工整理,收集的主

要资料如下表1所示。

在广东省地方标准标准《燃料电池电动汽车车载供氢系统检测

置换技术要求》立项前期,广州能源检测研究院以制定团体标准《燃

料电池电动汽车车载供氢系统检测置换技术要求》开展了相关工作,

并成功发布。对广东省技术经济研究发展中心、广汽集团研究院、

佛山环境与能源研究院、深圳市富能新能源科技有限公司、骊阳(广

东)节能科技股份有限公司、佛山市清极能源科技有限公司、云浮

(佛山)氢能标准化创新研发中心、广东泰极动力科技有限公司、

广东氢标科技有限公司、广州市联新能源发展有限公司、佛燃能源

集团股份有限公司等针对燃料电池电动汽车车载供氢系统检测置换

技术要求进行了现场调研(如图1所示),对调研获取的资料进行

汇总分析,为标准研制打下了较好的基础。

2

表1标准编写过程中收集的主要资料

资料名称

1GB/T13979氦质谱检漏仪

2GB/T29126燃料电池电动汽车车载氢系统试验方法

3GB/T26990燃料电池电动汽车车载氢系统技术条件

4GB/T34872质子交换膜燃料电池供氢系统技术要求

5GB/T37244质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气

图1标准研制过程现场调研照片

2、标准草案形成阶段(2022年3月)

(1)标准研制组在团标和前期调研成果的基础上,经内部交流

讨论,初步拟定了广东省地方标准《燃料电池电动汽车车载供氢系

统检测置换技术要求》草案的框架结构。明确了燃料电池电动汽车

车载供氢系统气密性检测和置换的检测仪器仪表技术要求、检测方

法和检测报告等主要内容。

(2)项目组邀请了相关专家对初定标准草案进行了相关论证咨

询,经过交流与探讨后,项目组在旧框架基础上,对标准框架进行

修改与调整。

(3)项目组通过交流与探讨,根据GB/T1.1-2020给出的起草

规则,对标准稿逐字逐句地进行了讨论、推敲、修改、充实和完善,

3

在此基础上形成了《燃料电池电动汽车车载供氢系统检测置换技术

要求》草案。

3、征求意见稿形成阶段(2022年6月)

标准归口单位广东省氢能标准化技术委员会组织了标准制定会

两次,项目组对标准草案向行业专家进行征求意见,专家们提出了

许多宝贵意见,根据专家建议和意见,项目组对标准进行了再次修

改,最终形成了《燃料电池电动汽车车载供氢系统检测置换技术要

求》征求意见稿。

4、征求意见阶段(2022年6月29日—2022年7月29日)

项目组共向42个单位/个人发出征求意见文件,同时在广东省特

种设备检测研究院官方网站以及粤港澳大湾区氢能论坛交流群、广

东省氢标委委员单位及专家交流群、广州氢能和综合智慧能源产业

发展联合会会员单位交流群公开征求意见。至目前为止共收到23

个单位/个人的有效反馈;14个单位/个人无意见,9个单位/个人提

出了修改意见或建议30条,其中27条采纳,3条不采纳。

本标准在制定过程中未出现重大分歧意见。

5、送审稿形成阶段(2022年8月1日—2022年10月31日)

项目组对标准征求意见稿反馈意见进行了汇总处理,并根据反

馈意见对征求意见稿进行了反复修改,征询了相关专家的修改意见

后,最终形成了《燃料电池电动汽车车载供氢系统检测置换技术要

求》送审稿。

6、标准报批稿形成阶段(X年X月—X年X月)

四、编制原则

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在本标准研制过程中,坚持三大原则:

1、坚持实事求是原则,保证标准的适用性

本标准在编制过程中,对调研获取的资料进行汇总分析,在此

基础上形成适合车载供氢系统检测置换的技术要求,以保证标准适

用于实际情况。

2、坚持与国家标准的一致性原则

本标准在起草过程中参考了相关的国家或团体标准,保证了与

国家、团体标准的一致性。

3、坚持与时俱进的原则

标准的制定一方面体现了目前我国现有的技术,另一方面根据

科技发展趋势适度拔高,以期提高加氢系统检测置换的安全、技术

性能,因此本标准与时俱进。

五、标准主要内容的确定

本标准主要技术内容说明如下:

(一)标准名称

经广东省市场监督管理局立项批准,本标准名称为《燃料电池

电动汽车车载供氢系统检测置换技术要求》。

(二)适用范围

本标准适用于公称工作压力不超过70MPa、贮存介质为压缩氢

气、工作温度不低于-40°C且不高于85°C的储氢气瓶及其附件组

成的氢燃料电池电动汽车车载供氢系统。

(三)主要内容

本标准规定了燃料电池电动汽车车载供氢系统气密性检测和置

5

换的术语和定义、技术要求、检测条件、检测仪器、检测方法和检

测报告。

1、技术要求

1.1气密性检测要求

1.1.1装车前氢系统

根据2.3.1中要求的检测方法,首先进行涂液法检测,涂液法检

测合格后才采用氦质谱检漏仪进行检测。气密性检测应同时符合以

下要求,两种方法均检测合格才可判定为气密性检测合格。

1.1.1.1涂液法检测,3min内检测区域不能产生可见气泡或者泡沫;

氦质谱检漏仪检测,最小可检漏率应不大于1×10-5Pa•m3/s。

1.1.1.2系统压力保持稳定(排除温度因素影响),系统压力6min内下

降不超过0.2%。排除温度因素影响可按式(1)将现有压力转换为

15℃下标准压力:

·········································(1)

式中:

——系统15℃下标准压力,MPa;

——系统当前温度,℃;

——系统当前压力,MPa。

1.1.2装车后氢系统

根据2.3.1中要求的检测方法,采用氦质谱检漏仪进行气密性检

测。检测过程中,最小可检漏率应不大于1×10-5Pa•m3/s,系统压力

保持稳定(排除温度因素影响),系统压力6min内下降不超过0.2%,

才可判定为气密性检测合格。

6

1.2气体置换要求

根据2.3.2中要求的操作方法进行车载供氢系统气体置换,气体

置换可进行一次或多次,置换后系统内氢气纯度和杂质浓度应满足

GB/T37244要求。气体置换次数和置换后气体浓度计算方法如下:

第一次置换后容器内原气体体积分数按式(2)计算:

····································(2)

假设每次置换充放气终止压力相同,置换n次后容器内原气体体

积分数按式(3)计算:

····························(3)

置换n次后容器内置换用气体浓度按式(4)计算:

··········································(4)

式中:

——容器内原气体初始体积分数;

——置换用气体中原气体体积分数;

——容器内初始气体压力(绝对压力)按式(1)转换为15℃

下标准压力,MPa;

——置换充气终止时,容器内气体压力(绝对压力)按式(1)

转换为15℃下标准压力,MPa;

——置换放气终止时,容器内气体压力(绝对压力)按式(1)

转换为15℃下标准压力,MPa;

——容器置换n次后原气体体积分数;

——置换n次后容器内置换用气体浓度。

2、检测置换

7

2.1检测置换原则及条件

2.1.1检测置换原则

2.1.1.1未做气密性检测的氢系统,禁止做任何跟氢气有关的测试。

2.1.1.2不要遗漏放空口、快插出口、泄荷阀出口,减压阀呼吸口等

内漏检测。

2.1.1.3禁止在系统管路内有工作压力时拆卸任何管件、接头。

2.1.1.4置换过程中,充气后,上电打开瓶阀,听每个瓶阀是否有动

作;确认每个瓶阀均有动作后,等待10秒左右再缓慢打开手动放空

阀放空。

2.1.1.5放空一段时间后,用手摸一下每个气瓶,如有个别气瓶与其

它气瓶的温度明显不同时,说明该气瓶瓶阀有可能没有正常开启,

排查瓶阀未打开原因及排除故障。

2.1.1.6排放管路必须为波纹金属软管,长度须离车身5米以外,出口

远离火源或高温的器件(如在车顶,则需高于车顶1米以上)。

2.1.2气密性检测条件

2.1.2.1车载供氢系统气密性检测应在禁烟禁火的通风场所进行。

2.1.2.2检测人员应经过相关专业培训。

2.1.2.3车载供氢系统装车前检测应在专用检测区域内进行,并与检

测人员隔离。

2.1.2.4车载供氢系统装车后检测应确认出厂气密性检测报告。

2.1.3气体置换条件

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2.1.3.1车载供氢系统置换应在空旷、通风良好的场所进行,应有安

全照明,同时保证地面的整洁干燥。

2.1.3.2禁止有任何火源及其他安全隐患;禁止在雷雨等恶劣天气进

行置换;尽量减少夜间进行置换操作。

2.1.3.3置换前明确系统内气体种类及压力,禁止不明气体的置换;

置换过程中要求可靠接地。

2.1.3.4操作人员须穿戴绝缘防护装备如绝缘鞋、绝缘手套等,不得

佩戴可能造成短路的物品并于操作前消除静电,应经过相关专业培

训,同时应持有市场监督管理局颁发的气瓶充装证(P证或P1)。

2.2检测仪器

检测仪器主要有车载供氢系统输入气体增压设备、泄漏检测设

备及数据采集系统,其中压力检测仪表最大允许误差应不大于±1

MPa,氦质谱检漏仪最小可检漏率或仪器灵敏度优于1×10-9Pa·m³/s。

2.3检测方法

2.3.1气密性检测方法

采用氦质谱检漏仪或涂液法来进行气密性检测,氦质谱检漏仪

操作方法按照GB/T13979进行。根据GB/T34872的要求,对储氢容

器、焊接处、法兰、垫片、阀门及连接处使用氦质谱检漏仪或中性

发泡液检漏。数据采集单元记录系统压力。最终压力应不低于公称

工作压力的1.1倍。

根据GB/T34872的要求,使用氦气体积浓度10%或以上的氦氮混

合气作为试验介质。通过增压设备,首先将系统压力加至5MPa,检

9

查无异常后将系统压力阶梯式增加,每增加5MPa后暂停3min,检查

无异常后继续增压。最后将待测车载供氢系统压力加至要求压力,

温度稳定后,保压时间不低于15min。

2.3.2置换方法

在置换操作前,将车载供氢系统与燃料电池系统之间的连接切

断。车载供氢系统置换操作由系统压力的升降组成,须有以下步骤:

将系统压力泄放至(0.1~0.2)MPa,最低应保证有可感受微弱气流;

使用置换用气体将系统升压至要求压力。重复上述步骤数次直到符

合4.2的要求,具体次数按照1.2中计算方法确定。

2.4检测报告

燃料电池电动汽车车载供氢系统的气密性检测和置换检测报告

应包含以下信息:车载供氢系统型号参数及制造商名称;详细的检

测过程参数;检测结论及检测方需注明的其他备注信息;检测人员

签字。

六、与国内外法律、法规和标准相关情况的说明

本标准与国内法律法规及已有标准相兼容。本规范的编制借鉴

了《氦质谱检漏仪》(GB/T13979)、《燃料电池电动汽车车载氢

系统技术条件》(GB/T26990)、《燃料电池电动汽车车载氢系统

试验方法》(GB/T29126)、《质子交换膜燃料电池供氢系统技术

要求》(GB/T34872)、《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》

(GB/T37244)等标准。

七、贯彻标准的要求和措施建议

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本标准为推荐性广东省地方标准,提供了燃料电池电动汽车车

载供氢系统检测置换技术要求。建议各级主管部门、行业协会加大

对本标准的宣贯力度,督促车载供氢系统按本标准进行运行管理,

使从而提高运行效率和安全性能,推动氢能产业的发展。标准发布

实施后,起草单位广州能源检测研究院和广东省特种设备检测研究

院等成立标准宣贯培训小组,编制宣贯培训材料,依托省、市、区

三级行政主管部门,借助电视、报纸、杂志、网站、微信公众号、

发布会、行业协会等各种渠道宣贯本标准,鼓励积极应用本标准。

标准研制工作组

2022年10月25日

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广东省地方标准

《燃料电池电动汽车车载供氢系统检测置

换技术要求》编制说明

二○二二年十月

一、任务来源

根据《广东省市场监督管理局关于批准下达2021年第二批广东

省地方标准制修订计划项目的通知》(粤市监标准〔2022〕26号),

广东省地方标准标准《燃料电池电动汽车车载供氢系统检测置换技

术要求》于2022年1月14日由广东省市场监督管理局批准立项,

由广州能源检测研究院牵头研制。本标准是氢能产业发展急需制定

的标准之一,本标准为首次制定。

二、编制目的和意义

氢能以其清洁、零排放、高热量等自身优势,作为“能源”正在获

得业界的认可。近几年来,氢能产业在中国迎来了重大发展机遇,

主要得益于两个方面的原因,一是相比于十多年前,氢气的制备成

本大幅下降,尤其是化工副产氢提纯技术的进步,让氢能产业发展

具备了规模化的物质基础。二是日韩等国氢燃料电池汽车的快速进

步,让业界看到了氢能在交通领域应用的巨大发展空间。

氢能源汽车的发展,最重要的环节是加氢站及相关基础设施的

布局能否快速启动。截至2020年底,中国加氢站超过80座,在建

10多座,规划到2025年加氢站达1000座,未来发展空间巨大。目

前车载氢

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