车载储氢系统标准统计
如何选择氢燃料电池车载供氢系统的储氢方式？
如何选择氢燃料电池车载供氢系统的储氢方式？本文授权转载自“氢云研究院”，文章所有权归属于氢云研究院，未经许可，请勿自行转载。
摘要：概述了燃料电池车载储氢系统技术，包括常规高压氢、金属氢化物储氢、液体有机氢化物储氢、-253°C液氢及深冷-高压超临界储氢等技术及其车载应用现状。
参照燃料电池车对车载储氢系统单位重量储氢密度与体积储氢密度的目标要求，对目前已应用和处于研发推广阶段的储氢技术，在性能指标和存在问题方面进行了分析比较，并给出中国未来发展和应用领域的趋势和选择建议。
燃料电池是本世纪最有竞争力的全新的高效、清洁发电方式，预计燃料电池系统将在洁净煤燃料电池电站、电动汽车、移动电源、不间断电源、潜艇及空间电源等方面有着广泛应用前景和巨大潜在市场。
美国能源部(DOE)提出的一辆与汽油车标准相当的PEMFC电动汽车车载氢源的目标要求如表1所示。
综观目前所有实际可用的车载储氢或制氢技术，包括高压储氢、液氢储氢、金属氢化物储氢、吸附储氢以及车载甲醇重整制氢装置、汽油重整制氢装置和天然气重整装置，无一能完全满足这些指标，但针对不同产业链中的应用环节，可以针对性的开展技术突破，降低技术短板的影响，最终形成兼容的、多形态的氢能产业链。
表1DOE关于2005-2015年车载储氢系统的技术与经济指标要求一、常规高压储氢I型和II型普通钢制高压储氢容器的缺点是钢瓶自身太重，难以在车辆上使用，因此目前车载高压储氢领域主要采用轻质复合容器-III型瓶。
2000年美国Quantum公司与LavrenceLivermore国家实验室合作开发出工作压力35MPa、储氢密度11・3wt%的新型储氢容器，进而又研制出最大工作压力达70MPa超高压容器,内层以铝合金为内胆，外层缠绕碳纤维增强的复合材料层，如图1所示。
更为先进的IV型储氢瓶则采用塑料内胆，瓶口为金属件，在欧美日等国家和地区已经开始使用四型储氢瓶，具有重量轻、循环寿命长、成本低等优点。
燃料电池相关国家标准汇总及简述
GB/T 37154-2018
燃料电池电动汽车 整车氢气排放测试方法
本标准规定了燃料电池电动汽车整车氢气排放测试方法。适用于使用压缩氢的（M类、N类）燃料电池电动汽车。
30
GB/T 38914-2020
车用质子交换膜燃料电池堆使用寿命测试评价方法
本标准规定了车用质子交换膜燃料电池堆的使用寿命测试和计算方法。适用于道路车辆和非道路车辆用质子交换膜燃料电池堆的寿命测试和评价。
25
GB/T 34593-2017
燃料电池发动机氢气排放测试方法
本标准规定了车用燃料电池发动机的氢气排放测试方法。适用于车用质子交换膜燃料电池发动机。
26
GB/T 34872-2017
质子交换膜燃料电池供氢系统技术要求
本标准规定了质子交换膜燃料电池供氢系统的技术要求、试验方法、标识、包装及运输。本标准适用于质子交换膜氢燃料电池提供氢气的系统，按照储氢的化学形态不同可分为：以气态单质形式储存氢气的质子交换膜燃料电池供氢系统，即将氢气存储于储氢容器直接为燃料电池供应氢气的系统，包括下列单体设备或装置：储氢容器、氢气管路、截止阀、减压阀、压力释放装置、换热装置、监测装置和其他附属装置等。以化合物形式储存氢气的质子交换膜燃料电池供氢系统，即利用产氢物质，主要有金属储氢化合物、液态有机储氢化合物、氨类储氢化合物、甲醇、液态水等通过物理或化学过程制备氢气，实现向燃料电池供应氢气的系统，包括下列装置：制氢反应装置、防护罩/外壳、散热器、氢气纯化装置、气体缓冲装置、管路、监测装置和其他附属装置等。
19
GB/T 29123-2012
示范运行氢燃料电池电动汽车技术规范
本标准规定了进行示范运行的压缩氢燃料电池电动汽车的术语和定义、实施示范运行的基本条件、运行中危害的预防、汽车的启动、停放与存放、氢燃料的加注、意外事故的处理预案与培训、行驶等。适用于在指定道路上进行示范运行的压缩氢燃料电池电动汽车,其氢系统的额定工作压力不大于35MPa。
燃料电池电动汽车 车载氢系统技术条件-2023最新国标
目次1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 测量参数、单位、准确度和分辨率 (2)5 要求 (2)一般要求 (2)安装强度要求 (2)气密性要求 (3)环境适应性要求 (3)6 试验条件 (3)7 试验方法 (3)主关断阀试验方法 (3)安装强度试验方法 (3)气密性试验方法 (4)环境适应性试验方法 (5)附录A（资料性）车载氢系统示意图 (11)燃料电池电动汽车车载氢系统技术条件1 范围本文件规定了燃料电池电动汽车车载氢系统的技术条件。
本文件适用于使用压缩气态氢作为燃料，在环境温度15℃时，工作压力不超过70MPa的燃料电池电动汽车。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db:交变湿热（12h+12h循环）GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka:盐雾GB/T 2423.43 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装GB/T 2423.56 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fh：宽带随机振动（数字控制）和导则GB 19239 燃气汽车专用装置的安装要求GB/T 24548 燃料电池电动汽车术语GB/T 24549 燃料电池电动汽车安全要求3 术语和定义GB/T 24548 和 GB/T 24549 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
车载氢系统 on-board hydrogen system燃料电池电动汽车上，从氢气加注口至减压阀，与氢气加注、储存、输送、供给和控制有关的装置，参见附录A。
储氢气瓶 hydrogen storage cylinder燃料电池电动汽车上，用于储存高压氢气的装置。
燃料电池电动车车载供氢系统
缩短加注时间并提高便捷性
研发快速加注技术
开发高压、大流量的氢气加注技术，缩短加注时间，提高使用便 捷性。
建设加氢基础设施
加大加氢站建设力度，形成完善的加氢网络，方便用户随时随地加 注氢气。
推广车载储氢系统标准化
推动车载储氢系统标准化进程，降低不同车型之间的加注难度和成 本。
车载供氢系统采用先进的氢气储存和供应技术，能够保证氢气在储存、
运输和使用过程中的安全性，避免发生氢气泄漏、爆炸等安全事故。
03
推动燃料电池电动车商业化进程
车载供氢系统的研发和应用，为燃料电池电动车的商业化进程提供了有
力支持，促进了燃料电池电动车在公共交通、物流运输等领域的推广应
用。
PART 02
车载供氢系统组成与原理
车载供氢系统关键技术分 析
REPORTING
WENKU DESIGN
氢气储存技术
1 2 3
压缩氢气储存
通过高压将氢气压缩储存于储氢罐中，具有储存 密度高、充放氢速度快等优点，但需要解决高压 安全问题。
液态氢气储存
将氢气冷却至极低温度使其液化，具有储存密度 更高的优点，但技术难度和成本较高，且存在蒸 发损失问题。
布局设计
需考虑氢气在管路中的流动阻力、压 力损失等因素，确保氢气加注顺畅。
管路材质
需采用耐高压、耐腐蚀、密封性好的 材料。
氢气压力调节与控制系统
压力传感器
实时监测储氢罐和管路中 的氢气压力。
压力调节阀
根据车辆需求和氢气压力 情况，自动调节氢气的供 给量。
控制系统
对氢气加注、压力调节等 过程进行精确控制，确保 系统安全、稳定、高效运 行。
燃料电池相关国家标准汇总及简述
GB/T 20042.4-2009
质子交换膜燃料电池 第4部分 电催化剂测试方法
本标准规定了质子交换膜燃料电池电催化剂测试方法的术语和定义、铂含量测试、电化学活性面积测试、比表面积、孔容、孔径分布测试、形貌及粒径分布测试、晶体结构测试、催化剂堆密度测试以及单电池极化曲线测试等。适用于各种类型的质子交换膜燃料电池铂基（Pt基）电催化剂。
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GB/T 29123-2012
示范运行氢燃料电池电动汽车技术规范
本标准规定了进行示范运行的压缩氢燃料电池电动汽车的术语和定义、实施示范运行的基本条件、运行中危害的预防、汽车的启动、停放与存放、氢燃料的加注、意外事故的处理预案与培训、行驶等。适用于在指定道路上进行示范运行的压缩氢燃料电池电动汽车,其氢系统的额定工作压力不大于35MPa。
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GB/T 33979-2017
质子交换膜燃料电池发电系统低温特性测试方法
本标准规定了低温(0℃以下)条件，质子交换膜燃料电池发电系统的通用安全要求、试验条件、试验平台、低温试验前的例行试验及低温试验方法和试验报告等。适用于以空气为氧化剂的质子交换膜燃料电池发电系统低温（0℃以下）条件的存储、启动、工作性能的试验。
18
GB/T 28183-2011
客车用燃料电池发电系统测试方法
本标准规定了客车用燃料电池发电系统测试方面的术语和定义、技术要求、燃料电池发电系统的测试项目指标、试验过程及测试方法、燃料电池发电系统绝缘性测试、质量测试、试验结果整理和试验报告。本标准规定的测试内容包括:燃料电池发电系统密封性测试、常温起动性能测试、工况法性能测试、绝缘性测试和质量测量。适用于客车用质子交换膜燃料电池发电系统。
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GB/T 23751.2-2009
车载供氢系统控制器开发
车载供氢系统控制器开发叶川;马天才;陈翌;杨柳明【摘要】针对某燃料电池客车35 MPa气态储氢系统的控制器进行了设计开发.根据燃料电池客车供氢系统的需求,对控制器的MCU、电源、信号处理、驱动输出、CAN通讯等模块进行了硬件设计,基于状态机和任务调度模式完成了控制器软件的开发,实现了供氢系统温度、压力、环境氢气浓度等信号的检测功能,且能够与燃料电池发动机控制器通过CAN总线通讯并对高压氢气瓶阀进行控制.此外,软件采用的模块化设计处理手段提高了控制器针对不同应用场景的可移植性.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】5页(P48-52)【关键词】燃料电池客车;车载供氢系统;控制器【作者】叶川;马天才;陈翌;杨柳明【作者单位】同济大学,上海 201804;同济大学新能源工程中心,上海 201804;同济大学,上海 201804;同济大学新能源工程中心,上海 201804;同济大学,上海 201804;同济大学,上海 201804;同济大学新能源工程中心,上海 201804【正文语种】中文【中图分类】U469.7;TB471 前言由于能源与环境问题日益突出，传统内燃机汽车难以将排放降低到理想范围[1,2]。
燃料电池是一种高效、清洁的电化学发电技术，近年来成为最有可能替代传统发动机技术的先进新能源汽车技术[3]。
供氢系统为燃料电池发动机系统的关键组成部分，车载储氢多采用高压气态储氢，压力在20～70 MPa范围内[4]。
目前车载供氢系统缺乏国内统一标准，据了解国内大多数供氢系统的控制被集成在燃料电池发动机控制器（FCU，Fuelcell Con⁃trol Unit）中，导致FCU与供氢系统耦合过强，系统的移植性、兼容性较差。
特别对于大型客车而言，供氢系统氢瓶大多设置在车辆顶部，导致线束过长、线束过重等问题。
近年来，相关人员针对车载供氢系统进行了研究与开发，如，吴兵等人[4]在供氢系统设计中提出了HMS（氢管理系统）的使用，但是仅针对特定供氢系统，并没有进行分布式设计；全书海等人[5]基于PIC18F258单片机设计了用于供氢系统的控制器，但是缺少针对不同供氢系统的兼容性和可移植性的设计，实际运用场景较为局限。
国外主要氢能与燃料电池汽车相关标准简析
国外主要氢能与燃料电池汽车相关标准简析■ 王晓兵1，2 张妍懿1 郝 冬1 王仁广1（1.中国汽车技术研究中心有限公司；2.中汽研汽车检验中心（天津）有限公司）摘 要： 燃料电池技术的进步带动燃料电池电动汽车的发展和应用，也促使相关标准的需求。
在国际上UN/WP.29、ISO、IEC、SAE等组织推出了氢气和燃料电池及燃料电池汽车方面的标准。
本文在简单介绍GTR13标准的基础上，详细列出了以上几个主要国际机构制订的氢能和燃料电池相关标准，可供国内燃料电池汽车方面的相关技术人员参考。
同时分析指出我国在相关标准制订方面的不足和需要加强标准制订的工作。
关键词：氢气，燃料电池，标准DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2021.04.033Brief Introduction of Foreign Standards on Hydrogen andFuel Cell VehiclesWANG Xiao-bing1,2 ZHANG Yan-yi1 HAO Dong1 WANG Ren-guang1（1. China Automotive Technology and Research Center Co., Ltd.;2.CATARC Automotive Test Center (Tinajin) Co., Ltd.）Abstract: The development of fuel cell technology promotes the development and application of fuel cell vehicles, and at the same time demands the requirements for the related standards. Several main organizations such as UN/WP.29, ISO, IEC and SAE have released different standards on hydrogen, fuel cell, fuel cell vehicles. This paper introduced GTR No.13 and interpretted ISO, IEC and SAE standards on hydrogen, fuel cell and fuel cell vehicles, providing references for related personnel. It then put forward some advices on the development of related standards in China.Keywords: hydrogen, fuel cell, standards标准评析目前，国际上有多个组织已经开展燃料电池方面的标准制修订工作，具体如下：（1）由联合国世界车辆法规协调论坛（UN/ W P.29）负责制订发布的全球统一汽车技术法规GTR 13《氢和燃料电池电动汽车全球技术法规》，起到纲领性作用。
车载储氢系统标准统计
车载储氢系统标准统计
时间：2014-08-27 08:45:08来源：中国氢能源网
随着各国对燃料电池汽车产业的不断投入，燃料电池汽车技术逐渐成熟，全球各大汽车集团均有燃料电池汽车商业化的计划。
各国及各区域燃料电池汽车相关标准也在不断制定和完善中。
目前的燃料电池汽车新标准制定主要集中于燃料电池系统及车载储氢系统两大方面。
其中车载储氢系统的标准主要侧重于储氢系统的测试及加注方面。
世界各国对于车载储氢系统标准制定的进展情况各不相同，主要的标准体系包括欧盟标准、美国标准及日本标准。
我国燃料电池汽车车载储氢系统标准在北京奥运会及上海世博会燃料电池示范运行的基础上同时借鉴国外标准，已有了初步的发展。
目前的车载储氢系统的主要标准统计如下：
表1 国内车载储氢系统相关标准
其中CGH2R标准是针对整个燃料电池汽车车载供氢系统的标准[1]，对储氢系统中各部件的性能要求及测试方法给出规定。
JIGA标准针对车载储氢瓶的设计、制造/批试验及型式试验给出了明确规定。
联合国即将发布的燃料电池车辆全球技术法规（GTR）将大部分采用日本的标准，因此日本的燃料电池汽车生产商将在新能参数方面不必做过多的调整，这也体现了目前日本在燃料电池汽车技术方面的领先地位。
未来中国燃料电池汽车事业的发展仍任重而道远。
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车载储氢系统标准统计
时间：2014-08-27 08:45:08来源：
随着各国对燃料电池汽车产业的不断投入，燃料电池汽车技术逐渐成熟，全球各大汽车集团均有燃料电池汽车商业化的计划。
各国及各区域燃料电池汽车相关标准也在不断制定和完善中。
目前的燃料电池汽车新标准制定主要集中于燃料电池系统及车载储氢系统两大方面。
其中车载储氢系统的标准主要侧重于储氢系统的测试及加注方面。
世界各国对于车载储氢系统标准制定的进展情况各不相同，主要的标准体系包括欧盟标准、美国标准及日本标准。
我国燃料电池汽车车载储氢系统标准在北京奥运会及上海世博会燃料电池示范运行的基础上同时借鉴国外标准，已有了初步的发展。
目前的车载储氢系统的主要标准统计如下：
表1 国内车载储氢系统相关标准
序
号
标准号标准名称备注1
GB/T24548-
2009
燃料电池汽车整车术语
2
GB/T24549-
2009
燃料电池汽车安全要求
3
GB/T29123-
2012示范运行氢燃料电池电动汽车技
术规范
4
GB/T26990-
2011燃料电池电动汽车车载氢系统技
术要求
5
GB/T29126-
2012燃料电池电动汽车车载氢系统试
验方法
中各部件的性能要求及测试方法给出规定。
JIGA标准针对车载储氢瓶的设计、制造/批试验及型式试验给出了明确规定。
联合国即将发布的燃料电池车辆全球技术法规（GTR）将大部分采用日本的标准，因此日本的燃料电池汽车生产商将在新能参数方面不必做过多的调整，这也体现了目前日本在燃料电池汽车技术方面的领先地位。
未来中国燃料电池汽车事业的发展仍任重而道远。