《燃料电池电动汽车 燃料电池热平衡试验方法》编制说明

福建省标准化协会团体标准

《燃料电池电动汽车燃料电池热平

衡试验方法》（征求意见稿）

编制说明

标准起草项目组

2023年7月

《燃料电池电动汽车燃料电池热平衡试验方法》（征求意

见稿）编制说明

一、工作简况

1.背景和意义

2020年9月国家五部委(财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展改革委、国家能源

局)联合发布了《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》（下简称通知），启动燃料电池

汽车城市群示范应用推广，截止到现在燃料电池汽车城市群示范应用推广形成“3+2”新格

局，其中厦门市、福州市率先加入河北省和广东省燃料电池汽车示范城市。2022年12月底，

福建省发改委发布《福建省氢能产业发展行动计划（2022-2025年）》，明确到2025年全省

燃料电池汽车（含重卡、中轻型物流、客车）应用规模达到4000辆。

燃料电池电动汽车使用的燃料是氢能，这是清洁、高效、安全、可持续的二次能源，被

视为21世纪的“终极能源”。因此，燃料电池具有效率高、噪音低、无污染等优点，这确保

了燃料电池能够在汽车上使用，并将成为真正意义上的高效、清洁汽车.燃料电池电动汽车

的发展是新时代汽车行业在践行碳达峰、碳中和的历史使命。现阶段燃料电池电动汽车还处

于产业初期，整个行业技术成熟度较低，因此，研究燃料电池电动汽车非常有必要。

车用燃料电池正常工作温度范围在70-85℃，能量转换效率一般在50%以上，剩余的能量

主要以热量的形式向外排放，产生与发电量相当的废热，现在燃料电池电动汽车对这部份废

热利用率极低，通常采用冷却介质直接带走多余的热量，以保持燃料电池电堆内部温度的相

对恒定。燃料电池系统内部温度过高（如超过90℃），质子交换膜容易发生脱水现象，导致

整个系统的电导率下降，进而影响电堆工作性能下降，同时影响电堆使用寿命与安全；若系

统内部温度过低（如低于60℃），质子交换膜附着的催化剂活性减弱，单片燃料电池输出电

压减小，燃料电池极化特性增强，阻抗增加，整体性能变差。作为燃料电池整车最关键的零

部件，燃料电池系统整车热平衡备受关注，该性能直接决定了燃料电池车辆的性能和燃料电

池系统使用寿命。

随着整车匹配燃料电池系统功率不断提高，整车安装空间又有限，这对燃料电池的散热

系统提出更大的设计难点与行业痛点，此时整车燃料电池热平衡的验证方法显得尤其重要。

根据实际车辆的应用场景，结合整车动力性转毂模拟实际工况，测试与验证燃料电池散热系

统的设计方案具有可行性。填补了行业对于燃料电池散热系统热平衡性能试验方法的空白，

为燃料电池系统热管理的测试方法提出了评价体系。

制定燃料电池系统整车级热管理的测试方法，根据实际车辆的应用场景，结合整车动力

性转毂模拟实际工况，填补现有燃料电池系统整车级热平衡的空白，提出热平衡的试验方法

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及评价体系；提高氢能产业下游车用端的设计能力，提升燃料电池整车产品的可靠性，有效

延长燃料电池系统的使用寿命，降低燃料电池电动汽车的综合成本，营造氢能行业健康有序

快速发展。

2.主要工作过程

根据标准起草工作组的计划，《燃料电池电动汽车燃料电池热平衡试验方法》标准制

定于2023年正式启动，由厦门金龙联合汽车工业有限公司牵头组织开展研究工作。7月份

提交福建省标准化协会征求意见。

1、前期针对燃料电池整车与零部件企业、高校、检测机构等展开一系列的调研和试验，

梳理相关的性能与试验要求，结合国内外标准及燃料电池汽车发展趋势逐步完成标准草案。

2、2023年7月4日通过网上会议，对本标准进行了立项评审。专家组一致同意该标准

通过立项审核，进行立项。

二、标准编制原则和确定标准主要内容的依据

1.编制原则

（1）规范性原则。标准的内容符合现行的法律、法规、技术标准和规范的要求，标准

的编写和表述方法遵照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构

和起草规则》的要求进行。

（2）科学性原则。

（3）适用性原则。

（4）广泛性原则。

2.标准主要内容

2.1范围

适用于M2、M3和N类燃料电池电动汽车室内热平衡试验，在道路上试验时可参照执行术

语和定义。

2.2主要内容

根据国家针对燃料电池汽车应用场景的定位，以及近几年国内燃料电池行业发展趋势，

结合福建省氢能与燃料电池行业发展需求，制定整车级别燃料电池热平衡试验方法，规定

了试验条件、试验准备、试验工况方法、试验数据处理和记录等内容。以下选择标准技术

要求的部分重点内容进行说明：

第4章试验条件

2

由于燃料电池电动汽车采用氢气作为主要能源载体，但氢气又具有易燃易爆特性，在燃料

电池运行过程中存在氢气外漏的可能。因此，在试验条件中列出实际测试总结出来的安全要

求项目。比如4.3、试验环境舱应具备氢气浓度检测报警装置及通风装置。同时考虑燃料电池

电动汽车与传统内燃机汽车、纯电动汽车等差异性，在标准中规定试验车辆的使用要求，比

如4.4f）车辆满足燃料电池系统开启条件，如打开氢系统手动截止阀、关闭纯电模式等；g)

对于装有动力电池且动力电池参与驱动的燃料电池汽车，试验前应按照制造厂的要求调整力

电池系统荷电状态（SOC）；l)燃料电池系统可通过标定等形式，手动开启额定功率工况、

怠速工况等功率运行等相关试验细则。

第6章试验方法

现国内燃料电池电动汽车均采用燃料电池和动力电池电电混合方案，其中燃料电池为主、

动力电池为辅的能量架构，但现在行业普遍匹配相对小功率段的燃料电池，动力电池也采用

相对小电量方案，导致在热平衡试验过程中，存在燃料电池发电功率无法覆盖整车需求功率，

出现动力电池SOC不断下降，直接导致动力电池SOC过低报警结束试验，因此在第六章规

定每个试验工况对应的动力电池SOC范围，同时规定燃料电池运行在额定功率工况，最大

化的模拟车辆在最严苛工况下的散热能力。

三、主要试验（或验证）情况分析

（1）燃料电池高温试验：11米燃料电池客车和49T燃料电池牵引车在环境舱36℃进

行高温性能试验，在整车转鼓上动态性能测试，采用最高车速、持续爬坡、加减速、中国循

环、燃料电池怠速等工况，试验结果表明燃料电池系统达到热平衡性能和各试验工况许用环

境温度。

（2）燃料电池低温试验：8.5米燃料电池客车在天津中汽中心测试低温冷启动性能，环

境舱温度设定为-30℃，车辆采用静态放置，开启燃料电池正常运行，测试燃料电池系统温

升及热平衡性能。

四、标准中涉及专利的情况

无。

五、预期达到的社会效益等情况

制定燃料电池系统整车级热管理的测试方法，根据实际车辆的应用场景，结合整车动力

性转毂模拟实际工况，填补现有燃料电池系统整车级热平衡的空白，提出热平衡的试验方法

及评价体系；提高氢能产业下游车用端的设计能力，提升燃料电池整车产品的可靠性，有效

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延长燃料电池系统的使用寿命，降低燃料电池电动汽车的综合成本，营造氢能行业健康有序

快速发展。

六、采用国际标准和国外先进标准的情况

GB/T12542-2009《汽车热平衡能力道路试验方法》是针对传统内燃机车型的动力系统

热平衡的道路试验方法，但燃料电池系统相比内燃机，具有发热量大、温度控制精度高、动

态性能差等特点，整车对燃料电池系统的冷却提出更高要求，现阶段国内外没有相关的标准

可参考。

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性

本标准与现行相关法律、法规、规则及相关标准没有冲突或者矛盾。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

本