1前言
環(huán)境和能源已經(jīng)成為共同關(guān)心的問題,燃料電池汽車作為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要舉措,是未來能源技術(shù)的重要發(fā)展方向。各個(gè)國家紛紛公布傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的禁售時(shí)間,燃料電池汽車成為世界各大汽車廠商及研發(fā)機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn),都京等認(rèn)為燃料電池汽車以其高效率和*的特點(diǎn)被認(rèn)為具有廣闊的發(fā)展前景。
標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)用于規(guī)范燃料電池行業(yè),郭麗平認(rèn)為必須引起社會(huì)各界的重視,為燃料電池的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
2國外燃料電池標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展
自從豐田發(fā)布第yi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(tái)相關(guān)政策、法規(guī)鼓勵(lì)燃料電池的發(fā)展。上現(xiàn)已形成比較完備的標(biāo)準(zhǔn)體系來規(guī)范和行業(yè)的發(fā)展。
上目前已形成ISO、IEC兩大燃料電池標(biāo)準(zhǔn)化組織。其中,ISO主要關(guān)注電動(dòng)車輛,包括性能指標(biāo)、試驗(yàn)方法;IEC則主要集中電相關(guān)零部件。兩個(gè)組織協(xié)調(diào)合作,共同為燃料電池標(biāo)準(zhǔn)體系完善而努力,燃料電池標(biāo)準(zhǔn)化組織見表1。
表1燃料電池標(biāo)準(zhǔn)化組織
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(biāo)準(zhǔn)化組織,完善標(biāo)準(zhǔn)體系,各國標(biāo)準(zhǔn)化組織見表2。
表2各國標(biāo)準(zhǔn)化組織
燃料電池標(biāo)準(zhǔn)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,上已有SAEJ2615-2100《汽車用燃料電池系統(tǒng)性能測試》,其中對(duì)燃料電池系統(tǒng)的啟動(dòng)特性、額定功率、峰值功率、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和穩(wěn)態(tài)特性試驗(yàn)做出了明確規(guī)定。
在燃料電池安全性方面,上已有GTR13《氫和燃料電池車輛技術(shù)法規(guī)》,其中對(duì)安全性進(jìn)行了全面的約束,確保燃料電池汽車安全性等級(jí)與傳統(tǒng)汽車相當(dāng)。
在可靠性方面,上有IEC62282-2:2012《燃料電池技術(shù)第2部分燃料電池模塊》,其中對(duì)不同環(huán)境條件與不同運(yùn)行條件對(duì)燃料電池安全性的影響進(jìn)行考核,適用于堿性燃料電池、聚合物電解質(zhì)燃料電池和固體氧化物燃料電池等。
3國內(nèi)燃料電池標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展
燃料電池涉及的產(chǎn)業(yè)鏈比較長,相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)也比較多,但是鑒于燃料電池技術(shù)此前一直處于研發(fā)階段,真正制定燃料電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)委員會(huì)并不多,主要是與燃料電池直接相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì),包括全國燃料電池及液流電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC342)、全國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC309)、全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)電動(dòng)車輛分技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC114/SC27)、全國氣瓶標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)車用高壓燃料氣瓶分技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC31/SC8)。在全國標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,各個(gè)標(biāo)委會(huì)協(xié)同合作,共同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,中國燃料電池標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)見表3。
表3燃料電池標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)
經(jīng)過社會(huì)各界的共同努力,我國燃料電池標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)具備初步框架,根據(jù)中國汽車工程學(xué)會(huì)統(tǒng)計(jì),截止2018年5月,中國標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)76項(xiàng),其中涉及氫能基礎(chǔ)設(shè)施、燃料電池整車、發(fā)電系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、電堆5個(gè)層面。
在燃料電池領(lǐng)域相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)逐步完善。在2017年,新發(fā)布燃料電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)18項(xiàng),包括GB/T35178—2017《燃料電池電動(dòng)汽車氫氣消耗量測量方法》、GB/T35544—2017《車用壓縮氫氣鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶》、GB/T33978—2017《道路車輛用質(zhì)子交換膜燃料電池模塊》;2018年新發(fā)布燃料電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng),GB/T36288—2018《燃料電池電動(dòng)汽車燃料電池電堆安全要求》等。
另外,已有的一些標(biāo)準(zhǔn)如GB/T24549—2009《燃料電池電動(dòng)汽車安全要求》、GB/T24554—2009《燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)方法》等,共7項(xiàng)正在修訂完善,完善整車體系安全規(guī)定、新增動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境適應(yīng)性測試共4項(xiàng),使得現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)更加完善。
另一方面,《燃料電池電動(dòng)汽車能量消耗量及續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》、《燃料電池整車低溫冷啟動(dòng)》、《燃料電池碰撞試驗(yàn)方法》、《燃料電池整車動(dòng)力性試驗(yàn)方法》共4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)也在緊鑼密鼓的立項(xiàng)討論、制定當(dāng)中。
4國內(nèi)外燃料電池標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比
同濟(jì)大學(xué)基于與德國IPEK合作項(xiàng)目,對(duì)中國和德國燃料電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行簡要對(duì)比分析,對(duì)比分析結(jié)果見表4。
表4中德燃料電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量對(duì)比
從表中對(duì)比分析可以看出,中國近年來燃料電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)量上有一定優(yōu)勢(shì),但在整車層面評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)仍然較少。因此中國標(biāo)準(zhǔn)需統(tǒng)籌考慮、完善標(biāo)準(zhǔn)體系,使標(biāo)準(zhǔn)體系朝著更加系統(tǒng)化、規(guī)范化方向發(fā)展。
中汽研王芳等針對(duì)整車、系統(tǒng)、氣瓶、加氫口4個(gè)層面的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對(duì)比分析,分析結(jié)果見表5。
表5國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析
從表中對(duì)比分析可以看出,國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)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,但與相比,整車碰撞相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)仍然欠缺。且部分標(biāo)準(zhǔn)仍未通過認(rèn)證,未來標(biāo)準(zhǔn)體系的完善還需全行業(yè)的共同努力。
5結(jié)論及啟示
我國燃料電池標(biāo)準(zhǔn)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(lǐng)域的安全要求以及測試評(píng)價(jià)方法仍然欠缺,未來需要在實(shí)踐中不斷補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,完善標(biāo)準(zhǔn)體系,借鑒*經(jīng)驗(yàn),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。