蔣長龍：氫能與燃料電池標準體系及檢測技術(shù)
上海機動車檢測認證技術(shù)研究中心有限公司上海汽檢氫能實驗室主任、江蘇分公司總經(jīng)理蔣長龍作主題演講
8月25日，由中國電池工業(yè)協(xié)會、電池中國網(wǎng)聯(lián)合主辦的“2023氫能與燃料電池技術(shù)及應(yīng)用國際峰會”在中國上海隆重舉行。中國電池工業(yè)協(xié)會理事長劉寶生、中國工程院院士彭蘇萍、中國科學院院士孫世剛、上海市嘉定區(qū)副區(qū)長李峰等出席峰會，來自行業(yè)主管部門、高校、科研機構(gòu)和產(chǎn)業(yè)鏈知名企業(yè)，以及外賓代表共300余人與會。
上海機動車檢測認證技術(shù)研究中心有限公司上海汽檢氫能實驗室主任、江蘇分公司總經(jīng)理蔣長龍在會上作主題演講。
以下是發(fā)言內(nèi)容實錄，未經(jīng)嘉賓審閱：
蔣長龍：今天我給大家分享的是氫能與燃料電池的標準體系和檢測技術(shù)的發(fā)展，因為大家知道近年來在氫能領(lǐng)域還有燃料電池技術(shù)領(lǐng)域這兩年發(fā)展特別迅猛。我認為這其中主要的功勞是集中在一些氫能的企業(yè)、燃料電池生產(chǎn)研發(fā)上面，但是這其中我們也不能忽視了標準引領(lǐng)，標準建設(shè)的引領(lǐng)環(huán)節(jié)，還有我們后期TIC行業(yè)對這個行業(yè)產(chǎn)品進行檢測的貢獻。所以我今天聚焦于我的主業(yè)，講一下標準體系的建設(shè)和檢測技術(shù)的發(fā)展。
我的內(nèi)容分為五個方面，其中第一個方面我就簡化處理，因為我相信這個大家都了解得非常全面，第一個方面就是氫能我們行業(yè)包括燃料電池行業(yè)發(fā)展的簡介，其中有幾個主要的方面我們說一下，一個是全球的發(fā)展，很多地區(qū)制定了氫能戰(zhàn)略，第二個氫能將在全球的脫碳還有我國的雙碳目標的過程中是一個必由之路，綠氫的部署將成為全球新的重點。第四個氫能的終端應(yīng)用將逐漸擴大，時間線相信大家也是非常了解。
這個也是我國的氫能源還有燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書的內(nèi)容，聚焦到2050年的時候我們的氫能社會將會初步形成，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值將會超過12萬億。其中我們一致認為在氫能產(chǎn)業(yè)鏈上兩個主要的技術(shù)條件，一個是氫能包括制氫、儲、運、加注，還有一個就是燃料電池，燃料電池從部件到系統(tǒng)到整車，最后是一個應(yīng)用。這兩個技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，合成我們氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
作為新興產(chǎn)業(yè)，我們現(xiàn)在面臨的問題主要還是標準體系成本、技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用場景這些其實都后期發(fā)展的重要領(lǐng)域和方向。
所以這里提一下，去年的時候上海市氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃，提了到2035年的總體目標，就是建立產(chǎn)業(yè)標準及檢測體系，加強氫能標準體系研究，打造燃料電池汽車測試公共服務(wù)平臺。為什么講這個呢？因為這個就是我今天講的兩個方面的內(nèi)容。
第二，我跟大家簡單介紹一下我們現(xiàn)在目前所參加的引領(lǐng)標準發(fā)展的幾個氫能標準化組織。首先是中國和氫能相關(guān)，第一個就是全國氫能標準化技術(shù)委員會TC309，這個的話是成立于2008年，秘書處承擔/擔任是中國標準化研究院，他主要是七個子體系，從基礎(chǔ)與通用領(lǐng)域還有氫安全、氫制備、氫儲存、氫運輸、氫加注、氫能應(yīng)用七個子體系是建立了自己的標準體系。
與之對應(yīng)的國際上的組織就是國際標準化氫能技術(shù)委員會TC197，這個組織是成立于1990年，秘書處在加拿大的標準技術(shù)委員會，目前我國的TC309中標院是24個積極參與國之一，是對口的單位。截止到2020年底的話，我們已經(jīng)轉(zhuǎn)化了氫能標準三項，因為這塊工作進展，我們單位也有同事代表中國標準化研究院TC197每年參加TC197的國際會議，因為近年的發(fā)展還可以，但是速度還有待加快。
第二個我們國內(nèi)的全國燃料電池及液流電池標準化委員會，剛才是氫能的,這個就是燃料電池的，它是2008年成立的，秘書處掛靠在機械工業(yè)部北京電工技術(shù)經(jīng)濟研究所，所以他主要負責的燃電和液流電池的一些標準研究包括術(shù)語、性能、通用要求及實驗方法，因為我們作為TIC行業(yè)的話，我們機構(gòu)實驗方法主要是這個技術(shù)委員會制訂的一些標準，然后與之相對的是國際電工委員會、燃料電池技術(shù)委員會TC105，它是交通工具用的燃料電池，燃料電池動力系統(tǒng)便攜式的、微型燃料電池系統(tǒng)，還有輔助動力系統(tǒng)等相關(guān)的應(yīng)用標準化工作的一些研究，目前TC105已經(jīng)發(fā)布了燃料電池相關(guān)領(lǐng)域標準17項，其中12項是我們轉(zhuǎn)化到國內(nèi)的。
其它的一些標準化組織，這里主要是這幾個，一個車相關(guān)的，就是說TC114下面SC27是把燃料電池的汽車工作組，在整個汽車全標委下面的新能源汽車下面有個燃料電池工作組，這個是已經(jīng)制定了跟車相關(guān)的標準，已經(jīng)制定了17項，在研3項，預(yù)研12項，這個后面可能會稍微把目錄給大家展示一下。
還有一個跟我們氫能相關(guān)的，就是氣瓶，它的TC114下面SC27規(guī)口單位是在浙江大學，下面會介紹到，負責一些無縫氣瓶、焊接氣瓶，液化石油化，還有包括氫氣瓶的一些設(shè)計術(shù)語，還有檢驗標準的工作。
還有一個相關(guān)的就是鍋爐壓力容器標委會，這個是壓力容器上面的，就是我們一些加氫站涉及到的一些儲氫罐，這個標準是這個標委會來負責的。截至到去年3月,我們國家標委會管理委員會已經(jīng)批復(fù)發(fā)布的氫能領(lǐng)域國家標準101項，涵蓋了從術(shù)語、氫安全、制氫、氫儲存、輸運、加氫站、燃料電池還有后期的應(yīng)用端。
我們國家現(xiàn)在近年來的標準發(fā)展，其實也是跟著行業(yè)的發(fā)展，也是非常的迅速。到今年的4月份為止，全國已經(jīng)有4個省市成立了氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)的標準委員會，就是地方的標準委員會，第一個成立的是2021年有一個廣東省的，去年有兩個就是河北省和北京市的，今年4月份上海市氫能標準技術(shù)委員會也正式成立了，這個是4個地標委相關(guān)的信息。
剛才也介紹了標準化組織的一些介紹，后面第三塊就是標準的一些進展，第一塊還是從氫能方面來說，從國家標準分布的情況來看主要分這4個方面，一個是氫制備，制定了電解水制氫、變壓吸附提純制氫，太陽能光化、催化制氫，還有第二個方面是氫儲存和輸運，就是儲存和運輸兩方面，制定了固定高壓儲氫容器，加氫站，用氫、儲氫裝置等國家標準。
第三個是加氫站方面的，制定了加氫站技術(shù)規(guī)范，加注連接裝置，移動式加氫設(shè)施的標準。氫能應(yīng)用制定了一些標委會提到的車，然后備用電源、便攜式、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，固定式的發(fā)電系統(tǒng)一些標準。
從基礎(chǔ)應(yīng)用到氫能應(yīng)用6個方面都有涉及，這里是一些我們已經(jīng)發(fā)布的一些標準，一些主要的標準。大家看那個年代基本上都是近6、7年之內(nèi)的，尤其是2020年以后特別多。我國的燃料電池標準體系分為三個部分，第一個是部件級，第二個是系統(tǒng)，就是跟車無關(guān)的，不是直接裝在車上的系統(tǒng)，第三個系統(tǒng)+FCV整車級的。
為什么這里第二個是非FCV的系統(tǒng)級呢？這里有個區(qū)分，比如說FCV像我們車載新系統(tǒng)、加氫口這些，我們就把它作為FCV方面的標準了。所以說部件級和非FCV系統(tǒng)級的標準，是由剛才介紹的TC342負責的，就是燃料電池和液流電池這個標委會負責。
FCV相關(guān)的標準，就是由TC114下面SC27來負責，全國汽車標準化技術(shù)委員會，電動車輛分技術(shù)委員會下面燃料電池的一個工作組，這里部件級主要的標準就是這些，其實這些標準是我們企業(yè)還有檢測機構(gòu)最常用的一些標準。
這里是系統(tǒng)級的，這里是車級的，很多標準都是比較新的，然后近期的一些工作跟大家介紹一下，我們相關(guān)的一些標委會，這里是燃料電池汽車標準子體系，共發(fā)布標準17項，在研3項，預(yù)研2項，這里是一些主要的標準，像加氫口這些都是比較新的一些標準，而且要求都非常高。
還有一個就是整車級的，就是我們?nèi)剂想姵?、電動汽車的定型試驗?guī)程，這個對于我們整車生產(chǎn)企業(yè)來說也是比較重要的一個標準。這里是系統(tǒng)級的，還有一些部件級的標準。比如說我們?nèi)ツ晖瞥隽艘粋€比較重要的，在座的肯定很多專家都知道，24554，就是燃料電池發(fā)動機，就是我們系統(tǒng)的一個性能試驗的方法，這是一個比較綜合的標準，也比較大。
車載氫系統(tǒng)那兩個標準，目前正在預(yù)研，就是GBT26990和29126，可能這兩個標準會合并成一個標準，現(xiàn)在正在預(yù)研。我們空氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)，這是在預(yù)研的一些標準，這個是我們中國汽車標準化工作路線圖，分為緊急、短期、中期、長期，對于我們?nèi)剂想姵叵到y(tǒng)、儲能系統(tǒng)一些標準的制定計劃。
第四個方面，給大家介紹一下就是我們檢測行業(yè)的發(fā)展，因為我們有了標準，企業(yè)生產(chǎn)出了產(chǎn)品，其實我們還要對它的一些性能、質(zhì)量進行一些檢測。首先3個方面，第一個就是我們的檢測離不開檢測設(shè)備，在座的也有很多檢測設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的專家，然后我們現(xiàn)在檢測設(shè)備主要是這4個方面，一個是燃料電池發(fā)動機的檢測系統(tǒng)，第二個就是電堆的測試系統(tǒng)，第三個BOP部件的，等會兒會介紹到有八大核心零部件。
還有一個車載氫系統(tǒng)的檢測設(shè)備，因為整車其實跟我們以前常規(guī)燃料，包括鋰電池的新能源車的檢測設(shè)備其實差距沒有那么大，這里就沒有列出來。第二個就是檢測機構(gòu)，這個也是一家之言了，就是第一梯隊、第二梯隊、第三梯隊，做了一個大概的定義，這個大家參考一下，主要還是從檢測范圍的廣度來區(qū)分的，還有沒有我們資質(zhì)認定，就是我們實驗室認可，通過這個來分了4個梯隊，這個也是一家之言。
第三個就是檢測行業(yè)還有客戶，也就是我們的生產(chǎn)企業(yè)和研發(fā)機構(gòu)，他們的產(chǎn)品在整車、系統(tǒng)、電堆還有儲氫系統(tǒng)，還有一些科研院所及高校，這個簡單過一下，這個就是檢測行業(yè)發(fā)展，這是近幾年最火的，第一個就是我們八大零部件的測評，上面就是從電堆到氫氣循環(huán)系統(tǒng)是我們的八大零部件，我們依據(jù)什么標準對它進行一些評測，其實很多標準目前還是在預(yù)研或者在研或者正在編制的過程中。
大家右下角可以看到，這個涉及到一些示范城市群的評分，一些獎勵，這個我相信前兩年的時候已經(jīng)講過很多遍了，這里不展開。現(xiàn)在就是八大零部件一些測評工作組大家看看，一個是測試方法，研討工作組，這里主要就是制定八大部件的測試規(guī)范，還有一個橫評摸底工作組它是形成一些信息庫。
第二個領(lǐng)跑者行動，這兩年也是比較火的，大家也都知道，這里給大家簡單介紹一下，這里可以看到去年的時候推出了第一個堿性電解水制氫系統(tǒng)—領(lǐng)跑者行動性能評價導(dǎo)則，這個也是八部委推出的領(lǐng)跑者行動，現(xiàn)在我看已經(jīng)有像河南、重慶一些地方，已經(jīng)有相關(guān)的獎勵政策出臺，根據(jù)這個標準去進行測試，通過測試之后性能達到一定要求，政府會給予企業(yè)相應(yīng)的補貼，這是一個領(lǐng)跑者行動。
第三個檢測方面也是比較火的綠氫認證，我相信很多演講都提到這方面，就是我們氫氣的來源是不是清潔，我們用什么氫，灰氫、藍氫、綠氫，現(xiàn)在很多顏色的氫，我看了一下也沒有具體的深入研究下去，還有粉氫、紅氫不同顏色的都有不同的定義。但是我們現(xiàn)在目前最推崇的還是綠氫。中國第一個綠氫評價標準是2020年發(fā)布出來的，所以我們也會根據(jù)這些標準對于整個制氫工藝、氫氣來源進行認證。
還有一個正在制定標準也是正在發(fā)展的，就是加氫機和加氫站的檢測和檢定，目前來說的話，國際上SAE J2601我相信大家很了解它加氫的技術(shù)協(xié)議，通用協(xié)議的是J2799。國內(nèi)目前只有一個團標，這里為什么有待更深入的研究制定，這個我相信大家涉及到整車加氫或者加氫站都非常理解，我們的標準還要積極的往往這里面靠攏，提高加氫效率的問題，我們現(xiàn)在加氫可能不是加得太滿，通俗的這么說。
還有一個氫氣品質(zhì)的檢測，目前也是在布局的，燃料電池用的氫氣4個9，5個9俗稱的，是怎么樣的檢測標準，有什么要求包括現(xiàn)在炒得比較火的內(nèi)燃機的氫氣的要求，也是實際上也沒有形成一致。通俗地理解，像說氫氣內(nèi)燃機的優(yōu)勢在于對氫氣的品質(zhì)要求不高，隨便可以燃燒，但是現(xiàn)在我們在測試和檢測和研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)并不是這樣，因為它的一些雜質(zhì)燃燒，如果不對它的氫氣品質(zhì)進行檢測，對于內(nèi)燃機后面的積壓或者后處理系統(tǒng)也會有一些影響，也會有一些性能的衰竭，所以這一塊還沒有達成一致。
所以剛才給大家介紹，我們在氫能和燃料電池堅持行業(yè)的一些發(fā)展，除了我們知道的對電堆、燃料電池系統(tǒng)，對整車進行檢測有哪些大家比較關(guān)注的一些檢測體系、檢測領(lǐng)域，最后給大家簡單介紹一下我們汽檢的檢測平臺，我們現(xiàn)在檢測平臺從2016年開始跟同濟大學開始合作，到現(xiàn)在我們下個月2023年9月份，我們當時電極的會議落成會有一個開業(yè)儀式，也經(jīng)歷了這么多年的發(fā)展，我們布局的話主要就是從氫能制儲、輸、用，剛才我介紹的氫能端的還有燃料電池端的幾個領(lǐng)域都有一些涉及。
我們目標的話，這里是我們自己投資了6.8個億在嘉定氫能港建了一個基地，下個月會進行開園儀式。這是科創(chuàng)平臺已經(jīng)建成在用的實驗室，也是我們在運營的。
我們主要還是從氫能的上游再到八大核心零部件，再到我們發(fā)動機動力系統(tǒng)、動力總成、整車，再到后面的應(yīng)用，我們都有一些，因為我們作為TIC的檢測行業(yè)，我們都有一些布局。
這就是我給大家介紹的一些內(nèi)容，謝謝大家。
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