车载储氢系统标准统计
HFCV电动汽车储氢系统火灾风险点及安全对策研究
HFCV电动汽车储氢系统火灾风险点及安全对策研究作者：张家恺刘拯浩来源：《今日消防》2024年第06期摘要：氢能源是一种清洁二次能源，相比于传统的化石燃料能源，具有用途广泛、无污染、低成本、储量大、可再生等特点，代表着世界能源发展的趋势。
通过分析HFCV电动汽车特有的高压储氢系统，掌握HFCV电动汽车特有的火灾风险点，为消防人员处置此类火灾事故提供参考。
关键词：氢气；氢能源；HFCV电动汽车；高压储氢系统；CFRP基体中图分类号：D631.6 文献标识码：A 文章编号：2096-1227（2024）06-0001-04HFCV是Hydrogen Fuel Cell Vehicles的简称，是以氢能源为动力的电动汽车。
目前，以氢能源为代表的清洁能源也在汽车上逐步开始应用，HFCV电动汽车具有清洁无污染、噪声小、成本低等特点，其燃料电池系统通过氢气与氧气反应结合生成水，不会产生有害物质及环境污染物质，同时不会产生传统汽车内燃机容易产生的噪声，它的主要驱动燃料是氢气，通过燃料电池里的回收装置，可以对未反应完的氢气进行回收并继续参与反应，从而确保了相比于传统内燃机而言更高的工作效率。
由于HFCV电动汽车正处于起步发展阶段，结构上与传统燃油汽车有很大不同，因此带来了新的汽车火灾事故风险点，使得消防救援人员面临了新的挑战。
相对于燃油汽車，HFCV电动汽车的主要风险来源于它所储存的氢燃料，与燃油汽车火灾不同，HFCV电动汽车由于它的高压储氢系统特点，还会出现喷射火、物理爆燃、化学爆燃等情况，而与之相关的可借鉴的火灾事故案例相对较少，且消防救援人员对相关事故风险点的了解也较为薄弱。
1 HFCV电动汽车工作原理及储氢系统结构特点1.1 HFCV电动汽车工作原理HFCV电动汽车是一种结合氢燃料电池系统的电动汽车。
由氢气和氧气的化学能转换为电能，为电池充电和电机运行提供电力。
氢燃料电池汽车一般由储氢罐、燃料电池反应堆、动力电池、电控系统、电机等组成。
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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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。
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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
《燃料电池电动汽车车载氢系统试验方法》编制说明
燃料电池电动汽车车载氢系统试验方法编制说明一、 任务来源本标准修订项目由国家标准化管理委员会下达，项目编号20110009-T-339，项目名称《燃料电池电动汽车车载氢系统试验方法》，二、 制定目的和意义发展氢燃料电池电动汽车有着深远意义。
燃料电池电动汽车是以氢作为燃料的新型汽车，其排放只有水，是名副其实的零排放汽车。
燃料电池电动汽车还具有工作效率高、低噪声、行驶平稳和不依赖石油等诸多优点，是未来汽车发展的方向。
我国政府从汽车工业发展和节能减排的重大目标出发，对燃料电池电动汽车的发展予以大力支持。
车载氢系统是氢燃料电池电动汽车的关键部件，承担氢气的加注、储存、供给的重要任务，车载高压储氢系统也是燃料电池电动汽车的重要安全部件。
制定车载氢系统标准，对于燃料电池电动汽车的研发、生产和产业化，能起到推动和保障作用。
“十一五”期间，我们完成了燃料电池电动汽车车载氢系统技术要求标准，本标准依据我国各类车载高压气体燃料，例如压缩天然气、液化石油气以及燃料电池电动汽车等相关标准，并充分借鉴国外相关行业的标准（或草案）、规范等，制定了车载氢系统技术条件。
作为配套标准，燃料电池电动汽车车载氢系统试验方法标准将为技术条件的标准执行提供试验方法，保证执行中的准确性。
三、 制定原则和主要参考文件在标准的制定过程中，总的原则是：立足国内燃料电池汽车的研发和示范运行基础，同时参考国外先进经验和国际标准或国际标准的阶段性草案；科研机构、大学、企业共同参与标准的起草和讨论；起草过程，充分考虑和现有标准的统一和协调。
GB/TXXXX的起草过程中，主要的参考文件有：GB/T 24548-2009 燃料电池电动汽车术语GB/T 24549-2009 燃料电池电动汽车安全要求GB/T XXXX- XXXX 燃料电池电动汽车加氢口GB/T XXXX- XXXX燃料电池电动汽车车载氢系统技术条件GB/T XXXX- XXXX CNG汽车高压管路试验方法四、标准草案起草过程1．2010年6月在杭州成立起草工作组，并召开第一次会议，来自中国汽车技术研究中心、浙江大学、清华大学、同济大学共10人与会，会议明确了人物分工，标准框架和时间节点。
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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时间：2014-08-2708:45:08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。
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