蔣長(cháng)龍：氫能與燃料電池標準體系及檢測技術(shù)
上海機動(dòng)車(chē)檢測認證技術(shù)研究中心有限公司上海汽檢氫能實(shí)驗室主任、江蘇分公司總經(jīng)理蔣長(cháng)龍作主題演講
8月25日，由中國電池工業(yè)協(xié)會(huì )、電池中國網(wǎng)聯(lián)合主辦的“2023氫能與燃料電池技術(shù)及應用國際峰會(huì )”在中國上海隆重舉行。中國電池工業(yè)協(xié)會(huì )理事長(cháng)劉寶生、中國工程院院士彭蘇萍、中國科學(xué)院院士孫世剛、上海市嘉定區副區長(cháng)李峰等出席峰會(huì )，來(lái)自行業(yè)主管部門(mén)、高校、科研機構和產(chǎn)業(yè)鏈知名企業(yè)，以及外賓代表共300余人與會(huì )。
上海機動(dòng)車(chē)檢測認證技術(shù)研究中心有限公司上海汽檢氫能實(shí)驗室主任、江蘇分公司總經(jīng)理蔣長(cháng)龍在會(huì )上作主題演講。
以下是發(fā)言?xún)热輰?shí)錄，未經(jīng)嘉賓審閱：
蔣長(cháng)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(lái)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)，標準建設的引領(lǐng)環(huán)節，還有我們后期TIC行業(yè)對這個(gè)行業(yè)產(chǎn)品進(jìn)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和檢測技術(shù)的發(fā)展。
我的內容分為五個(gè)方面，其中第一個(gè)方面我就簡(jiǎn)化處理，因為我相信這個(gè)大家都了解得非常全面，第一個(gè)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(jiǎn)介，其中有幾個(gè)主要的方面我們說(shuō)一下，一個(gè)是全球的發(fā)展，很多地區制定了氫能戰略，第二個(gè)氫能將在全球的脫碳還有我國的雙碳目標的過(guò)程中是一個(gè)必由之路，綠氫的部署將成為全球新的重點(diǎn)。第四個(gè)氫能的終端應用將逐漸擴大，時(shí)間線(xiàn)相信大家也是非常了解。
這個(gè)也是我國的氫能源還有燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)的內容，聚焦到2050年的時(shí)候我們的氫能社會(huì )將會(huì )初步形成，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值將會(huì )超過(guò)12萬(wàn)億。其中我們一致認為在氫能產(chǎn)業(yè)鏈上兩個(gè)主要的技術(shù)條件，一個(gè)是氫能包括制氫、儲、運、加注，還有一個(gè)就是燃料電池，燃料電池從部件到系統到整車(chē)，最后是一個(gè)應用。這兩個(gè)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)，我們現在面臨的問(wèn)題主要還是標準體系成本、技術(shù)發(fā)展、應用場(chǎng)景這些其實(shí)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(shí)候上海市氫能產(chǎn)業(yè)中長(cháng)期發(fā)展規劃，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(chē)測試公共服務(wù)平臺。為什么講這個(gè)呢？因為這個(gè)就是我今天講的兩個(gè)方面的內容。
第二，我跟大家簡(jiǎn)單介紹一下我們現在目前所參加的引領(lǐng)標準發(fā)展的幾個(gè)氫能標準化組織。首先是中國和氫能相關(guān)，第一個(gè)就是全國氫能標準化技術(shù)委員會(huì )TC309，這個(gè)的話(huà)是成立于2008年，秘書(shū)處承擔/擔任是中國標準化研究院，他主要是七個(gè)子體系，從基礎與通用領(lǐng)域還有氫安全、氫制備、氫儲存、氫運輸、氫加注、氫能應用七個(gè)子體系是建立了自己的標準體系。
與之對應的國際上的組織就是國際標準化氫能技術(shù)委員會(huì )TC197，這個(gè)組織是成立于1990年，秘書(shū)處在加拿大的標準技術(shù)委員會(huì )，目前我國的TC309中標院是24個(gè)積極參與國之一，是對口的單位。截止到2020年底的話(huà)，我們已經(jīng)轉化了氫能標準三項，因為這塊工作進(jìn)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(huì )議，因為近年的發(fā)展還可以，但是速度還有待加快。
第二個(gè)我們國內的全國燃料電池及液流電池標準化委員會(huì )，剛才是氫能的,這個(gè)就是燃料電池的，它是2008年成立的，秘書(shū)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(yǔ)、性能、通用要求及實(shí)驗方法，因為我們作為T(mén)IC行業(yè)的話(huà)，我們機構實(shí)驗方法主要是這個(gè)技術(shù)委員會(huì )制訂的一些標準，然后與之相對的是國際電工委員會(huì )、燃料電池技術(shù)委員會(huì )TC105，它是交通工具用的燃料電池，燃料電池動(dòng)力系統便攜式的、微型燃料電池系統，還有輔助動(dòng)力系統等相關(guān)的應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項是我們轉化到國內的。
其它的一些標準化組織，這里主要是這幾個(gè)，一個(gè)車(chē)相關(guān)的，就是說(shuō)TC114下面SC27是把燃料電池的汽車(chē)工作組，在整個(gè)汽車(chē)全標委下面的新能源汽車(chē)下面有個(gè)燃料電池工作組，這個(gè)是已經(jīng)制定了跟車(chē)相關(guān)的標準，已經(jīng)制定了17項，在研3項，預研12項，這個(gè)后面可能會(huì )稍微把目錄給大家展示一下。
還有一個(gè)跟我們氫能相關(guān)的，就是氣瓶，它的TC114下面SC27規口單位是在浙江大學(xué)，下面會(huì )介紹到，負責一些無(wú)縫氣瓶、焊接氣瓶，液化石油化，還有包括氫氣瓶的一些設計術(shù)語(yǔ)，還有檢驗標準的工作。
還有一個(gè)相關(guān)的就是鍋爐壓力容器標委會(huì )，這個(gè)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(gè)標準是這個(gè)標委會(huì )來(lái)負責的。截至到去年3月,我們國家標委會(huì )管理委員會(huì )已經(jīng)批復發(fā)布的氫能領(lǐng)域國家標準101項，涵蓋了從術(shù)語(yǔ)、氫安全、制氫、氫儲存、輸運、加氫站、燃料電池還有后期的應用端。
我們國家現在近年來(lái)的標準發(fā)展，其實(shí)也是跟著(zhù)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(gè)省市成立了氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)的標準委員會(huì )，就是地方的標準委員會(huì )，第一個(gè)成立的是2021年有一個(gè)廣東省的，去年有兩個(gè)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(huì )也正式成立了，這個(gè)是4個(gè)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(jìn)展，第一塊還是從氫能方面來(lái)說(shuō)，從國家標準分布的情況來(lái)看主要分這4個(gè)方面，一個(gè)是氫制備，制定了電解水制氫、變壓吸附提純制氫，太陽(yáng)能光化、催化制氫，還有第二個(gè)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(gè)是加氫站方面的，制定了加氫站技術(shù)規范，加注連接裝置，移動(dòng)式加氫設施的標準。氫能應用制定了一些標委會(huì )提到的車(chē)，然后備用電源、便攜式、燃料電池發(fā)電系統，固定式的發(fā)電系統一些標準。
從基礎應用到氫能應用6個(gè)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(gè)年代基本上都是近6、7年之內的，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(gè)部分，第一個(gè)是部件級，第二個(gè)是系統，就是跟車(chē)無(wú)關(guān)的，不是直接裝在車(chē)上的系統，第三個(gè)系統+FCV整車(chē)級的。
為什么這里第二個(gè)是非FCV的系統級呢？這里有個(gè)區分，比如說(shuō)FCV像我們車(chē)載新系統、加氫口這些，我們就把它作為FCV方面的標準了。所以說(shuō)部件級和非FCV系統級的標準，是由剛才介紹的TC342負責的，就是燃料電池和液流電池這個(gè)標委會(huì )負責。
FCV相關(guān)的標準，就是由TC114下面SC27來(lái)負責，全國汽車(chē)標準化技術(shù)委員會(huì )，電動(dòng)車(chē)輛分技術(shù)委員會(huì )下面燃料電池的一個(gè)工作組，這里部件級主要的標準就是這些，其實(shí)這些標準是我們企業(yè)還有檢測機構最常用的一些標準。
這里是系統級的，這里是車(chē)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(huì )，這里是燃料電池汽車(chē)標準子體系，共發(fā)布標準17項，在研3項，預研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(gè)就是整車(chē)級的，就是我們燃料電池、電動(dòng)汽車(chē)的定型試驗規程，這個(gè)對于我們整車(chē)生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)也是比較重要的一個(gè)標準。這里是系統級的，還有一些部件級的標準。比如說(shuō)我們去年推出了一個(gè)比較重要的，在座的肯定很多專(zhuān)家都知道，24554，就是燃料電池發(fā)動(dòng)機，就是我們系統的一個(gè)性能試驗的方法，這是一個(gè)比較綜合的標準，也比較大。
車(chē)載氫系統那兩個(gè)標準，目前正在預研，就是GBT26990和29126，可能這兩個(gè)標準會(huì )合并成一個(gè)標準，現在正在預研。我們空氣系統、冷卻系統、氫氣系統，這是在預研的一些標準，這個(gè)是我們中國汽車(chē)標準化工作路線(xiàn)圖，分為緊急、短期、中期、長(cháng)期，對于我們燃料電池系統、儲能系統一些標準的制定計劃。
第四個(gè)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(shí)我們還要對它的一些性能、質(zhì)量進(jìn)行一些檢測。首先3個(gè)方面，第一個(gè)就是我們的檢測離不開(kāi)檢測設備，在座的也有很多檢測設備生產(chǎn)企業(yè)的專(zhuān)家，然后我們現在檢測設備主要是這4個(gè)方面，一個(gè)是燃料電池發(fā)動(dòng)機的檢測系統，第二個(gè)就是電堆的測試系統，第三個(gè)BOP部件的，等會(huì )兒會(huì )介紹到有八大核心零部件。
還有一個(gè)車(chē)載氫系統的檢測設備，因為整車(chē)其實(shí)跟我們以前常規燃料，包括鋰電池的新能源車(chē)的檢測設備其實(shí)差距沒(méi)有那么大，這里就沒(méi)有列出來(lái)。第二個(gè)就是檢測機構，這個(gè)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(gè)大概的定義，這個(gè)大家參考一下，主要還是從檢測范圍的廣度來(lái)區分的，還有沒(méi)有我們資質(zhì)認定，就是我們實(shí)驗室認可，通過(guò)這個(gè)來(lái)分了4個(gè)梯隊，這個(gè)也是一家之言。
第三個(gè)就是檢測行業(yè)還有客戶(hù)，也就是我們的生產(chǎn)企業(yè)和研發(fā)機構，他們的產(chǎn)品在整車(chē)、系統、電堆還有儲氫系統，還有一些科研院所及高校，這個(gè)簡(jiǎn)單過(guò)一下，這個(gè)就是檢測行業(yè)發(fā)展，這是近幾年最火的，第一個(gè)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)系統是我們的八大零部件，我們依據什么標準對它進(jìn)行一些評測，其實(shí)很多標準目前還是在預研或者在研或者正在編制的過(guò)程中。
大家右下角可以看到，這個(gè)涉及到一些示范城市群的評分，一些獎勵，這個(gè)我相信前兩年的時(shí)候已經(jīng)講過(guò)很多遍了，這里不展開(kāi)?，F在就是八大零部件一些測評工作組大家看看，一個(gè)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范，還有一個(gè)橫評摸底工作組它是形成一些信息庫。
第二個(gè)領(lǐng)跑者行動(dòng)，這兩年也是比較火的，大家也都知道，這里給大家簡(jiǎn)單介紹一下，這里可以看到去年的時(shí)候推出了第一個(gè)堿性電解水制氫系統—領(lǐng)跑者行動(dòng)性能評價(jià)導則，這個(gè)也是八部委推出的領(lǐng)跑者行動(dòng)，現在我看已經(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，根據這個(gè)標準去進(jìn)行測試，通過(guò)測試之后性能達到一定要求，政府會(huì )給予企業(yè)相應的補貼，這是一個(gè)領(lǐng)跑者行動(dòng)。
第三個(gè)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(lái)源是不是清潔，我們用什么氫，灰氫、藍氫、綠氫，現在很多顏色的氫，我看了一下也沒(méi)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。但是我們現在目前最推崇的還是綠氫。中國第一個(gè)綠氫評價(jià)標準是2020年發(fā)布出來(lái)的，所以我們也會(huì )根據這些標準對于整個(gè)制氫工藝、氫氣來(lái)源進(jìn)行認證。
還有一個(gè)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(lái)說(shuō)的話(huà)，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。國內目前只有一個(gè)團標，這里為什么有待更深入的研究制定，這個(gè)我相信大家涉及到整車(chē)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(wèn)題，我們現在加氫可能不是加得太滿(mǎn)，通俗的這么說(shuō)。
還有一個(gè)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(gè)9，5個(gè)9俗稱(chēng)的，是怎么樣的檢測標準，有什么要求包括現在炒得比較火的內燃機的氫氣的要求，也是實(shí)際上也沒(méi)有形成一致。通俗地理解，像說(shuō)氫氣內燃機的優(yōu)勢在于對氫氣的品質(zhì)要求不高，隨便可以燃燒，但是現在我們在測試和檢測和研發(fā)過(guò)程中發(fā)現并不是這樣，因為它的一些雜質(zhì)燃燒，如果不對它的氫氣品質(zhì)進(jìn)行檢測，對于內燃機后面的積壓或者后處理系統也會(huì )有一些影響，也會(huì )有一些性能的衰竭，所以這一塊還沒(méi)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，對整車(chē)進(jìn)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(jiǎn)單介紹一下我們汽檢的檢測平臺，我們現在檢測平臺從2016年開(kāi)始跟同濟大學(xué)開(kāi)始合作，到現在我們下個(gè)月2023年9月份，我們當時(shí)電極的會(huì )議落成會(huì )有一個(gè)開(kāi)業(yè)儀式，也經(jīng)歷了這么多年的發(fā)展，我們布局的話(huà)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(gè)領(lǐng)域都有一些涉及。
我們目標的話(huà)，這里是我們自己投資了6.8個(gè)億在嘉定氫能港建了一個(gè)基地，下個(gè)月會(huì )進(jìn)行開(kāi)園儀式。這是科創(chuàng )平臺已經(jīng)建成在用的實(shí)驗室，也是我們在運營(yíng)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(dòng)機動(dòng)力系統、動(dòng)力總成、整車(chē)，再到后面的應用，我們都有一些，因為我們作為T(mén)IC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容，謝謝大家。
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