《纤维增强复合材料电动汽车充电桩壳体》编制说明

《纤维增强复合材料电动汽车充电桩壳体》

（征求意见稿）

编制说明

标准起草组

2024年4月

一、标准名称的制定

本标准立项的名称为《纤维增强复合材料电动汽车充电桩壳体》

二、工作概况

（一）任务来源

2024年1月12日，中国复合材料工业协会下达团体标准《纤维增强复合

材料电动汽车充电桩壳体》制定项目立项许可，标准号为T/CIA001-2024。

（二）编制的目的和意义

发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，是应对

气候变化、推动绿色发展的战略举措。2012年国务院发布《节能与新能源

汽车产业发展规划（2012—2020年）》以来，我国坚持纯电驱动战略取向，

新能源汽车产业发展取得了巨大成就，成为世界汽车产业发展转型的重要

力量之一。与此同时，我国新能源汽车发展也面临核心技术创新能力不强、

质量保障体系有待完善、基础设施建设仍显滞后、产业生态尚不健全、市

场竞争日益加剧等问题。为推动电动汽车充电基础设施高质量发展，加快

充换电基础设施建设，科学布局充换电基础设施。

因此，为更好支持我国“新能源汽车产业发展规划”目标实现，贯彻落实

国务院《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》和《国家

标准化发展纲要》的相关要求，完善充电基础设施相关标准研究，拟编制

《纤维增强复合材料动汽车充电桩壳体技术标准》团体标准，对充电基础

设施的材料应用、力学性能、一般要求、检验方法等方面提出具体规定，指

导和规范基于玻纤增强复合材料在充电基础设施的高质量标准化引用，并

持续探索充电基础设施绿色、低碳标准体系研究。

（三）编制过程

（1）2023年8月开始，起草组开始进行相关资料收集与背景调研，对

现有充电桩生产企业进行了相关的调查。

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（2）2024年1月，召开起草组会议，对编制标准过程中的注意事项及

共性问题进行集中讨论，对标准的大纲模板、写作风格等总体要求达成一

致意见，并形成标准草稿。

（3）2024年3月，召开了标准草案研讨会，听取主管部门、行业机构和

主要企业意见和建议。

（4）2024年4月，起草组联合其他相关单位对标准草稿进行了进一步

完善，形成标准征求意见稿及编制说明。

三、标准编制原则和确定主要内容的论据

（一）编制原则

本标准编制遵循着统一性、协调性、适用性、一致性、规范性和可操作

性的原则开展工作。

（二）编制依据

1、技术文件依据

按照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》和GB/T1.2-2020《标准化工作导则第2部分：以ISO/IEC标准化文件

为基础的标准化文件起草规则》的要求编写本标准内容。

在有关技术内容方面（如术语定义和一些通用词汇等）参考

GB/T29317-2012《电动汽车充换电设施术语》

（三）标准主要技术内容

1、范围

本标准适用于以无碱玻璃纤维为增强材料，不饱和聚酯树脂为基体的

采用模压成型工艺制成的纤维增强复合材料充电桩壳体（以下简称“充电桩

壳体”），采用其他树脂、其他纤维或成型工艺制成的复合材料充电桩壳体

也可参照使用。

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2、规范性引用文件

本标准中规范性引用文件，引用了相关的测试方法标准，由于测试方

法都是通用的，而且在发展过程中，如果测试设备的精度、先进的方法等

得到了提高，我们都应该遵守，与国际先进的标准同步，所以，我们选取测

试方法标准时，多数没有带年号，要求用最先进的标准进行测试，但因GB/T

16422.3-2022《塑料实验室光源暴露试验方法第3部分：荧光紫外灯》GB/T

16422.2-2022《塑料实验室光源暴露试验方法第2部分：氙弧灯》标准中

规定了不同的试验条件，且试验条件对检测结果存在直接的影响，为避免

标准版本更新后本标准中引用的试验条件发生变更，造成测试结果的差异，

因此GB/T16422.3-2022及GB/T16422.2-2022引用带年号的标准。

3、术语和定义

本标准中的术语与定义主要参考结合国内纤维增强复合材料电动汽车

充电桩生产厂家的生产实践和通用惯例并参考相关标准，对电动汽车充电

桩进行了解释。

4、原材料

对纤维增强复合材料充电桩壳体生产厂家及原材料厂家调研，了解纤

维增强复合材料充电桩壳体生产厂家目前使用的增强材料主要为玻璃纤维

无捻粗纱，树脂一般为不饱和聚酯树脂。由于充电桩壳体的使用环境，要

求壳体应具有一定的耐老化性能和力学性能。原材料的使用直接影响充电

桩壳体产品性能，所以对原材料的使用提出了一定要求：纤维宜采用耐腐

蚀性较好的无碱纤维，并能满足相应标准要求；树脂应满足不饱和聚酯树

脂产品标准的性能要求。其他树脂和纤维应满足相应标准要求。

5、技术要求

5.1充电桩壳体材料性能

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材料性能指标，是基于一些纤维增强复合材料充电桩壳体生产厂家的

实际工作中采用的重要控制指标，以及参考相关产品标准中指标，综合考

虑其安全性和经济性的原则确定的。

5.1.1限用物质

充电桩壳体材料中的限用物质需满足GB/T26572《电子电气产品中限

用物质的限量要求》中的规定。

5.1.2物理性能

密度是评价材料工艺性能的基础指标；纤维质量含量是控制产品生产

工艺的指标；吸水率是指试样在水中放置一段时间后，所表现出来的吸收

水分的能力，与充电桩壳体的耐久性及使用的特殊环境相关，吸水率的大

小直接影响充电桩壳体的力学性能。

表1壳体材料的物理性能

项目指标

密度/g/cm3≤1.9

吸水率/%≤0.3

纤维质量含量/%≥25

5.1.3力学性能

弯曲性能、拉伸性能、冲击性能是评价纤维增强复合材料力学最简单

最直观的指标。

表2壳体材料的力学性能

项目指标

拉伸强度/MPa≥60

弯曲强度/MPa≥135

弯曲弹性模量/MPa≥8

冲击强度/kJ/m2≥45

5.1.4燃烧性能

纤维增强复合材料在高温环境下容易燃烧，对安全构成威胁。因此对

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纤维增强复合材料的阻燃性能测试十分重要。本标准参考GB8624-2012

《建筑材料及制品燃烧性能分级》以及GB/T23641-2018《电气用纤维增强

不饱和聚酯模塑料（SMC/BMC）》对材料阻燃性要求进行了规定，见表3。

表3充电桩壳体材料的燃烧性能

项目指标

氧指数/%≥32

垂直燃烧/级V-0

烟密度等级（SDR）≤75

5.1.5绝缘性能

绝缘性能是评价产品安全性能的指标，本标准基于一些纤维增强复合

材料充电桩壳体生产厂家的实际工作中采用的控制指标，以及参考相关产

品标准中指标，对材料绝缘性要求进行了规定，见表4。

表4充电桩壳体材料的绝缘性能

项目指标

绝缘电阻/Ω≥1×1013

浸水后绝缘电阻/Ω≥1×1012

工频电气强度/kV/mm≥20

5.1.6耐久性能

纤维增强复合材料充电桩壳体应用在不同的地区，有盐雾、风沙、湿热

地带等，气候条件如高温高湿、太阳光强辐射、酸碱等对玻璃钢力学性能

有很大影响，为了提高产品的使用寿命，产品需要具有较强的耐久性能，

本标准共规定了5项耐久性能的检测，包括:a）耐水性能；b）耐化学介质

性能；c）耐交变湿热老化性能；d）耐紫外老化性能；e）耐氙灯老化性能。

参考其他相关标准，本标准确定耐久试验后材料弯曲强度保留率不低于

80%。

5.1.6.1耐水性能

耐水性能是指玻璃钢在水中放置一段时间后，所表现出来的吸收水分

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的能力，水分子通过玻璃钢表面孔隙及树脂基体-玻璃纤维界面间的毛细孔

向玻璃钢内部扩散，树脂基体-纤维界面间的作用力逐渐被破坏，所以玻璃

钢的弯曲强度随时间增加持续下降，同时参考相关标准及生产厂家的实际

工作，确定了相应检测条件。

5.1.6.2耐化学介质性能

考虑充电桩壳体可能长期处于恶劣的使用环境下，化学介质会对充电

桩壳体造成不同程度的腐蚀，从而降低充电桩壳体的力学性能，同时参考

相关标准及生产厂家的实际工作，确定了相应检测条件。耐化学介质试验

条件见表5。

为了试验条件更接近实际使用，要求浸泡试样切割边缘必须用原树脂

封边，否则会导致试样加速腐蚀。

表5耐腐蚀试验条件

序号介质描述试验温度试验周期

15%硫酸溶液（60±2）℃72小时

21%氢氧化钠（60±2）℃24小时

5.1.6.3耐交变湿热老化性能

考虑到充电桩壳体可能长期处于高湿热的环境中，对充电桩壳体造成

不同程度的破坏，从而降低充电桩壳体的力学性能，因已经对其耐水性进

行了考核，因此选择交变湿热老化而非恒定湿热老化试验。同时参考相关

标准及生产厂家的实际工作，确定了相应检测条件。

5.1.6.4耐紫外老化性能

光促使高分子材料发生老化，是高分子材料老化的主要影响因素之一。

光谱中紫外光能量最高与聚合物各种化学键的解离能相近，对聚合物的分

子结构有重大的破坏作用，考虑到充电桩壳体长时间暴露在太阳光的辐射

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下，降低壳体的使用寿命，同时参考相关标准及生产厂家的实际工作，确

定了相应检测条件。

5.1.6.5耐氙灯老化性能

耐氙灯老化模拟材料在太阳光的照射下性能的衰减。

5.2充电桩壳体整体性能

5.2.1外观质量

根据对相关生产厂家的调研及FRP产品本身的特性，对于纤维增强复

合材料充电桩壳体来讲，现有的生产技术和施工水平可以保证外观质量达

到较高的标准，对生产过程中容易出现的表面缺陷，如表面裂纹、气泡、纤

维浸润不良、白化分层等缺陷，通过技术手段可以控制其出现。

5.2.2尺寸偏差

由于纤维增强复合材料充电桩壳体的形状结构多样，因此标准中未对

尺寸及其偏差作出明确的规定。

5.2.3巴柯尔硬度

巴柯尔硬度是对产品固化程度最直接，最简单的检测。

5.2.4撞击试验

充电桩壳体在运输、使用的过程中很容易受到撞击力的作用，本标准

参考其他相关标准对充电桩壳体应能够承受的撞击力进行了规定，同时温

度变化对复合材料的耐冲击性有一定程度的影响，本标准参考其他相关标

准对充电桩壳体在承受撞击力前增加了处理条件：应进行连续168h，（60±2）℃

的老化试验，然后将试件放入低温试验箱，箱内的温度应保持（-40±2）℃，

2h。

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5.2.5漆膜附着力

充电桩壳体的漆膜不仅起到了美观的作用，同时对充电桩壳体复合材

料起到了保护作用，提高了其耐久性能，由于漆膜与复合材料之间存在界

面，因此在运输和使用的过程中漆膜容易脱落，所以本标准参考相关标准

增加了对漆膜附着力的要求。

6、试验方法

6.1充电桩壳体材料性能

6.1.1充电桩壳体材料性能测试使用的试样，应根据规范要求，从与产

品相同原材料、树脂配方及工艺条件制成的平板上取样，样板厚度与产品

厚度一致。

6.1.2密度、吸水率、纤维质量含量、拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性

模量、冲击强度、氧指数、烟密度、垂直燃烧、灼热丝可燃性、绝缘电阻、

工频电气强度均按照相应国家标准进行。

表7材料性能检测依据标准

序号检测项目执行标准

1密度GB/T1463

2吸水率GB/T1462

3纤维质量含量GB/T1462

4拉伸强度GB/T1447

5弯曲强度GB/T1449

6弯曲弹性模量GB/T1449

7冲击强度GB/T1451

8氧指数GB/T2406.2

9烟密度GB/T8627

10垂直燃烧GB/T2408

11灼热丝可燃性GB/T5169.12

12绝缘电阻GB/T31838.4

13工频电气强度GB/T1408.1

6.1.3耐久性能

6.1.3.1耐水性能

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耐水性能试验按GB/T2573进行，浸泡温度为（80±2）℃，浸泡周期为

168h。测试完成后，观察试件外观，测试弯曲强度保留率。

6.1.3.2耐化学介质性能

6.1.3.2.1耐酸性

耐酸性试验按GB/T3857进行，采用5%硫酸溶液浸泡温度为（60±2）℃，

浸泡周期为72h。测试完成后，观察试件外观。

6.1.3.2.2耐碱性

耐碱性试验按GB/T3857进行，采用1%氢氧化钠溶液，（60±2）℃，浸

泡周期为24h。测试完成后，观察试件外观。

6.1.3.3耐交变湿热老化性能

耐湿热老化性能试验按GB/T2573进行，测试条件符合GB/T2573-2008

交变湿热试验的条件规定，放置168h。测试完成后，观察试件外观，测试

弯曲强度保留率。

6.1.3.4耐紫外老化性能

耐紫外老化性能按GB/T16422.3-2022进行，采用方法1循环A，室外使

用的充电桩壳体材料周期为1200h，室内使用的充电桩壳体材料周期为500h。

测试完成后，观察试件外观，测试弯曲强度保留率。