| 新兴产业的有序发展离不开标准的支撑。氢能产业链的复杂性导致其标准制定涉及多个部门，因此技术标准的制定难以协同，尤其是关键技术的标准缺失严重，成为制约我国氢能发展的重要问题。建议以加氢站为核心，上下游联合攻关核心技术，快速形成具有中国特色的技术标准体系，以占领氢能产业科技创新的制高点。 一、我国氢能标准总数第一 截止2019年7月，我国氢能标准共计82项，在欧、美、日和国际ISO/IEC标准中排名第一。我国的标准工作在数量方面取得不俗的成绩，但在许多细分领域仍然有缺失和空白，比如在PEM制氢、车载高压Ⅳ型储氢瓶、45MPa以上高压气氢运输车、加氢站的消防验收等，未来氢能标准制定工作仍然任重而道远。 图1 国际ISO/IEC、欧洲、美国、日本与中国氢能标准数量 （一）氢质量和氢安全标准体系比较薄弱 国内目前只有质子交换膜燃料电池用氢燃料中杂质的试验。氢安全标准涉及到氢气使用安全、氢系统安全、水电解制氢系统安全、加氢站储氢系统安全、移动式加氢设施/氢能车辆加氢设施安全、燃料电池电堆安全、固定式/车辆燃料电池发电系统安全、燃料电池汽车安全、加氢站技术安全规范等。 缺失加氢站氢质量控制、燃料电池汽车氢燃料的中颗粒、形态、杂质、纯度分析试验等方面的氢质量标准，氢系统安全、氢运输安全（拖车）、氢泄漏检测、氢通风系统等标准，以及加氢站的验收标准条例中的如消防、安全距离等方面加速构筑相关标准体系；从整体来看，我国氢质量和氢安全的标准体系比较薄弱。 （二）氢制备提纯和氢储运加注方面标准相对落后 国内制备提纯标准集中在变压吸附提纯、水电解制氢、太阳能光催化分解制氢，国外主要集中在水电解制氢；国内储运加注标准主要涉及固定式高压储氢容器、车载高压Ⅲ型储氢瓶、液氢车辆燃料加注系统、加氢机、加氢枪等。 相比之下，国内的氢制备提纯标准在新型制氢方面，如PEM制氢、SOEC制氢；在氢储运/加注环节，比如加氢站阀门/软管、加氢连接设备、车载高压Ⅳ型储氢瓶、氢管道系统和管道、车辆氢燃料加注、氢燃料分配系统、加氢技术标准、氢运输车辆（高压长管拖车）储氢容器及运输标准、自持式加氢站等方面，相对落后。 （三）氢应用和氢相关检测标准尚有空白 国内氢应用标准主要集中在燃料电池储氢系统、燃料电池发电系统安装、液氢车辆燃料加注接口（军标）、燃料电池汽车加氢口、燃料电池储氢系统、质子交换膜燃料电池供电系统/供氢系统/电池堆、燃料电池电动汽车；氢检测标准主要涉及氢能能源系统性能评价、氢可逆吸放测试、储运系统氢脆测试、燃料电池性能测试、燃料电池杂质影响测试、氢气排放测试、氢气消耗量测试、最高车速测试方法、燃料 在氢计量系统、供氧系统（空压机、氧气循环泵）、水管理系统、热管理系统、电管理系统、控制系统、车载氢传感器等，氢燃料电池汽车燃料经济性/排放污染物及续驶里程、燃料电池可靠性等氢相关检测标准方面尚有空白。 二、要加快氢能标准制定工作 我国氢能相关标准的数量在全球上是最多的，但是和国外的氢能标准相比，我国在氢能的一些领域仍未涉及，比如液氢标准(国内有国军标，没有民标)、氢质量标准、高压储氢罐、加氢站的检测、验收标准（消防、安全距离等）、燃料电池系统关键零部件（空压机、增湿器、氢气循环泵等）的测试标准等。 （一）填补氢能制储运方面新技术的标准空白 在制氢方面，未来可重点关注可再生能源发电制氢系统、PEM制氢、液氢生产等相关标准的立项；如风电发电PEM制氢性能评价、能效等级评价标准，电解水制氢对风能发电快速频率响应限定值及能力等级评价的标准，液氢生产系统技术规范标准等。在储氢方面，储氢重点在Ⅳ型瓶生产、应用相关标准的制定，液氢储罐的标准；目前国内外车用储氢瓶的类型主要以铝内胆纤维缠绕（Ⅲ型）和塑料内胆纤维缠绕（Ⅳ型）为主，我国的高压储氢瓶标准实行的是高压Ⅲ型储氢瓶（70MPa以下），近年来，国内逐渐认识到Ⅳ型瓶的优势以及对接国际先进技术的需求，加快制定Ⅳ型高压储氢瓶标准的呼声越来越高；但同时，Ⅳ型瓶带来的储罐、加注机等上下游产业链相关装备的技术参数也会发生变化，在经济性、技术可行性方面需要综合考虑。在运氢方面，重点考虑高压气态氢运输相关标准以及完善液氢运输，国内目前车载35MPa储氢罐技术已经成熟，由于标准规范的滞后，运输氢气的罐槽车搭载的依旧是20MPa储氢罐，氢气运输能力直接约束了加氢站的供给能力，提高了加氢的成本，也将氢燃料电池汽车运营约束在示范范围内；未来可以重点关注45MPa（或70MPa、80MPa等更高压）长管拖车储氢罐技术标准、运输汽车零部件技术标准、氢气运输标准、氢燃料汽车补给站软件及硬件标准等。 （二）针对加氢站规划和建设制定加氢站验收标准 加氢站方面国家标准目前有GB/T 34584-2017《加氢站安全技术规范》和GB 50516-2010《加氢站技术规范》，主要涉及加氢站的建设和安全技术，但涉及到具体建设的安全距离、位置选择、具体安全要求、操作流程等细节还有待完善。此外，加氢站标准的种类还不够完善，未来可重点关注如加氢站的设计、验收、商业运营、氢分配系统、通讯协议、安全监管、加氢站核心设备检测、监控系统等方面。 （三）加快在加注相关部件、储运压力容器检测方面的标准制定 在加注方面，重点在相关部件的检测标准，可关注在加氢站阀门/软管、加氢连接设备、氢管道系统和管道、车辆氢燃料加注、氢燃料分配系统、自持式加氢站等方面的标准制定与完善。在储运压力容器方面，重点是压力容器和部件的检测标准，重点关注高压储氢容器的检测认证标准，当前该领域还没有专门的全国性权威机构，主要是一些大学和特定的检测机构（如特检院高压储氢容器检测）来进行检测。但检测的内容比较单一，且无法满足产业发展需要。 （四）结合车辆示范制定车辆及其零部件相关标准 整车方面，主要考虑燃料电池汽车整车级别的安全性测试；整车动力性测试方法，如加速性能、爬坡性能、发动机可靠性、耐久性、加速工况等；整车经济性评价，包括工况确定、续驶里程试验方法、电能消耗量与氢能消耗量综合能耗、评测方法；整车氢气排放测试方法。零部件方面，70MPa车载储氢的技术条件和测试方法，燃料电池发动机性能试验方法，电堆性能试验方法，氢气循环泵的性能实验方法，空气压缩机的性能实验方法，增湿器的性能实验方法，去离子气的性能实验方法，发动机空滤，清洗循环泵电磁兼容性能实验方法。界面与通信协议方面，加强70MPa燃料电池汽车加氢口、70MPa燃料电池汽车加氢枪和燃料电池汽车加氢通信协议。 （五）推进车辆示范加强氢质量相关标准制定 燃料电池汽车用氢质量以及氢燃料中的颗粒、形态、杂质、纯度分析试验等方面氢质量标准，如氢燃料产品规格标准，燃料质量控制标准，氢燃料参数评估标准，氢燃料质量评估标准，氢燃料中痕量二氧化碳、水、氮、氧、氩的试验方法标准，氢燃料中卤化物的操作流程标准等。 （六）据氢气制储运加注和车辆运营完善安全相关标准制定 安全作为氢能产业发展的重要保障和底线，国内外超过半数标准的内容是针对安全性的规定。可以从运输安全、氢气泄漏、加氢站安全等方面来完善相关标准的制定，具体有分离提纯氢气系统（副产氢）、氢拖车安全技术、氢检测装置、氢通风系统、氢泄漏检测、分配器周围的防爆标准等。此外，可建立城市级氢燃料电池和加氢站数据采集和监测中心，最大限度整合数据资源，提高车与站的安全运营效率。 （作者系张家口氢能与可再生能源研究院高级研究员） |
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