蒋长龙:氢能与燃料电池标准体系及检测技术
发布时间:2023-08-25 13:30:00

上海机动车检测认证技术研究中心有限公司上海汽检氢能实验室主任、江苏分公司总经理蒋长龙:氢能与燃料电池标准体系及检测技术

上海机动车检测认证技术研究中心有限公司上海汽检氢能实验室主任、江苏分公司总经理蒋长龙作主题演讲


8月25日,由中国电池工业协会、电池中国网联合主办的“2023氢能与燃料电池技术及应用国际峰会”在中国上海隆重举行。中国电池工业协会理事长刘宝生、中国工程院院士彭苏萍、中国科学院院士孙世刚、上海市嘉定区副区长李峰等出席峰会,来自行业主管部门、高校、科研机构和威尼斯人棋牌/产业链知名企业,以及外宾代表共300余人与会。

上海机动车检测认证技术研究中心有限公司上海汽检氢能实验室主任、江苏分公司总经理蒋长龙在会上作主题演讲。

以下是发言内容实录,未经嘉宾审阅:

蒋长龙:今天我给大家分享的是氢能与燃料电池的标准体系和检测技术的发展,因为大家知道近年来在氢能领域还有燃料电池技术领域这两年发展特别迅猛。我认为这其中主要的功劳是集中在一些氢能的企业、燃料电池生产研发上面,但是这其中我们也不能忽视了标准引领,标准建设的引领环节,还有我们后期TIC行业对这个行业产品进行检测的贡献。所以我今天聚焦于我的主业,讲一下标准体系的建设和检测技术的发展。

我的内容分为五个方面,其中第一个方面我就简化处理,因为我相信这个大家都了解得非常全面,第一个方面就是氢能我们行业包括燃料电池行业发展的简介,其中有几个主要的方面我们说一下,一个是全球的发展,很多地区制定了氢能战略,第二个氢能将在全球的脱碳还有我国的双碳目标的过程中是一个必由之路,绿氢的部署将成为全球新的重点。第四个氢能的终端应用将逐渐扩大,时间线相信大家也是非常了解。

这个也是我国的氢能源还有燃料电池产业白皮书的内容,聚焦到2050年的时候我们的氢能社会将会初步形成,威尼斯人棋牌/产业链年产值将会超过12万亿。其中我们一致认为在氢能威尼斯人棋牌/产业链上两个主要的技术条件,一个是氢能包括制氢、储、运、加注,还有一个就是燃料电池,燃料电池从部件到系统到整车,最后是一个应用。这两个技术威尼斯人棋牌/产业链的发展,合成我们氢能产业的发展。

作为新兴产业,我们现在面临的问题主要还是标准体系成本、技术发展、应用场景这些其实都后期发展的重要领域和方向。

所以这里提一下,去年的时候上海市氢能产业中长期发展规划,提了到2035年的总体目标,就是建立产业标准及检测体系,加强氢能标准体系研究,打造燃料电池汽车测试公共服务平台。为什么讲这个呢?因为这个就是我今天讲的两个方面的内容。

第二,我跟大家简单介绍一下我们现在目前所参加的引领标准发展的几个氢能标准化组织。首先是中国和氢能相关,第一个就是全国氢能标准化技术委员会TC309,这个的话是成立于2008年,秘书处承担/担任是中国标准化研究院,他主要是七个子体系,从基础与通用领域还有氢安全、氢制备、氢储存、氢运输、氢加注、氢能应用七个子体系是建立了自己的标准体系。

与之对应的国际上的组织就是国际标准化氢能技术委员会TC197,这个组织是成立于1990年,秘书处在加拿大的标准技术委员会,目前我国的TC309中标院是24个积极参与国之一,是对口的单位。截止到2020年底的话,我们已经转化了氢能标准三项,因为这块工作进展,我们单位也有同事代表中国标准化研究院TC197每年参加TC197的国际会议,因为近年的发展还可以,但是速度还有待加快。

第二个我们国内的全国燃料电池及液流电池标准化委员会,刚才是氢能的,这个就是燃料电池的,它是2008年成立的,秘书处挂靠在机械工业部北京电工技术经济研究所,所以他主要负责的燃电和液流电池的一些标准研究包括术语、性能、通用要求及实验方法,因为我们作为TIC行业的话,我们机构实验方法主要是这个技术委员会制订的一些标准,然后与之相对的是国际电工委员会、燃料电池技术委员会TC105,它是交通工具用的燃料电池,燃料电池动力系统便携式的、微型燃料电池系统,还有辅助动力系统等相关的应用标准化工作的一些研究,目前TC105已经发布了燃料电池相关领域标准17项,其中12项是我们转化到国内的。

其它的一些标准化组织,这里主要是这几个,一个车相关的,就是说TC114下面SC27是把燃料电池的汽车工作组,在整个汽车全标委下面的新能源汽车下面有个燃料电池工作组,这个是已经制定了跟车相关的标准,已经制定了17项,在研3项,预研12项,这个后面可能会稍微把目录给大家展示一下。

还有一个跟我们氢能相关的,就是气瓶,它的TC114下面SC27规口单位是在浙江大学,下面会介绍到,负责一些无缝气瓶、焊接气瓶,液化石油化,还有包括氢气瓶的一些设计术语,还有检验标准的工作。

还有一个相关的就是锅炉压力容器标委会,这个是压力容器上面的,就是我们一些加氢站涉及到的一些储氢罐,这个标准是这个标委会来负责的。截至到去年3月,我们国家标委会管理委员会已经批复发布的氢能领域国家标准101项,涵盖了从术语、氢安全、制氢、氢储存、输运、加氢站、燃料电池还有后期的应用端。

我们国家现在近年来的标准发展,其实也是跟着行业的发展,也是非常的迅速。到今年的4月份为止,全国已经有4个省市成立了氢能产业相关的标准委员会,就是地方的标准委员会,第一个成立的是2021年有一个广东省的,去年有两个就是河北省和北京市的,今年4月份上海市氢能标准技术委员会也正式成立了,这个是4个地标委相关的信息。

刚才也介绍了标准化组织的一些介绍,后面第三块就是标准的一些进展,第一块还是从氢能方面来说,从国家标准分布的情况来看主要分这4个方面,一个是氢制备,制定了电解水制氢、变压吸附提纯制氢,太阳能光化、催化制氢,还有第二个方面是氢储存和输运,就是储存和运输两方面,制定了固定高压储氢容器,加氢站,用氢、储氢装置等国家标准。

第三个是加氢站方面的,制定了加氢站技术规范,加注连接装置,移动式加氢设施的标准。氢能应用制定了一些标委会提到的车,然后备用电源、便携式、燃料电池发电系统,固定式的发电系统一些标准。

从基础应用到氢能应用6个方面都有涉及,这里是一些我们已经发布的一些标准,一些主要的标准。大家看那个年代基本上都是近6、7年之内的,尤其是2020年以后特别多。我国的燃料电池标准体系分为三个部分,第一个是部件级,第二个是系统,就是跟车无关的,不是直接装在车上的系统,第三个系统+FCV整车级的。

为什么这里第二个是非FCV的系统级呢?这里有个区分,比如说FCV像我们车载新系统、加氢口这些,我们就把它作为FCV方面的标准了。所以说部件级和非FCV系统级的标准,是由刚才介绍的TC342负责的,就是燃料电池和液流电池这个标委会负责。

FCV相关的标准,就是由TC114下面SC27来负责,全国汽车标准化技术委员会,电动车辆分技术委员会下面燃料电池的一个工作组,这里部件级主要的标准就是这些,其实这些标准是我们企业还有检测机构最常用的一些标准。

这里是系统级的,这里是车级的,很多标准都是比较新的,然后近期的一些工作跟大家介绍一下,我们相关的一些标委会,这里是燃料电池汽车标准子体系,共发布标准17项,在研3项,预研2项,这里是一些主要的标准,像加氢口这些都是比较新的一些标准,而且要求都非常高。

还有一个就是整车级的,就是我们燃料电池、电动汽车的定型试验规程,这个对于我们整车生产企业来说也是比较重要的一个标准。这里是系统级的,还有一些部件级的标准。比如说我们去年推出了一个比较重要的,在座的肯定很多专家都知道,24554,就是燃料电池发动机,就是我们系统的一个性能试验的方法,这是一个比较综合的标准,也比较大。

车载氢系统那两个标准,目前正在预研,就是GBT26990和29126,可能这两个标准会合并成一个标准,现在正在预研。我们空气系统、冷却系统、氢气系统,这是在预研的一些标准,这个是我们中国汽车标准化工作路线图,分为紧急、短期、中期、长期,对于我们燃料电池系统、储能系统一些标准的制定计划。

第四个方面,给大家介绍一下就是我们检测行业的发展,因为我们有了标准,企业生产出了产品,其实我们还要对它的一些性能、质量进行一些检测。首先3个方面,第一个就是我们的检测离不开检测设备,在座的也有很多检测设备生产企业的专家,然后我们现在检测设备主要是这4个方面,一个是燃料电池发动机的检测系统,第二个就是电堆的测试系统,第三个BOP部件的,等会儿会介绍到有八大核心零部件。

还有一个车载氢系统的检测设备,因为整车其实跟我们以前常规燃料,包括锂电池的新能源车的检测设备其实差距没有那么大,这里就没有列出来。第二个就是检测机构,这个也是一家之言了,就是第一梯队、第二梯队、第三梯队,做了一个大概的定义,这个大家参考一下,主要还是从检测范围的广度来区分的,还有没有我们资质认定,就是我们实验室认可,通过这个来分了4个梯队,这个也是一家之言。

第三个就是检测行业还有客户,也就是我们的生产企业和研发机构,他们的产品在整车、系统、电堆还有储氢系统,还有一些科研院所及高校,这个简单过一下,这个就是检测行业发展,这是近几年最火的,第一个就是我们八大零部件的测评,上面就是从电堆到氢气循环系统是我们的八大零部件,我们依据什么标准对它进行一些评测,其实很多标准目前还是在预研或者在研或者正在编制的过程中。

大家右下角可以看到,这个涉及到一些示范城市群的评分,一些奖励,这个我相信前两年的时候已经讲过很多遍了,这里不展开。现在就是八大零部件一些测评工作组大家看看,一个是测试方法,研讨工作组,这里主要就是制定八大部件的测试规范,还有一个横评摸底工作组它是形成一些信息库。

第二个领跑者行动,这两年也是比较火的,大家也都知道,这里给大家简单介绍一下,这里可以看到去年的时候推出了第一个碱性电解水制氢系统—领跑者行动性能评价导则,这个也是八部委推出的领跑者行动,现在我看已经有像河南、重庆一些地方,已经有相关的奖励威尼斯人集团/政策出台,根据这个标准去进行测试,通过测试之后性能达到一定要求,政府会给予企业相应的补贴,这是一个领跑者行动。

第三个检测方面也是比较火的绿氢认证,我相信很多演讲都提到这方面,就是我们氢气的来源是不是清洁,我们用什么氢,灰氢、蓝氢、绿氢,现在很多颜色的氢,我看了一下也没有具体的深入研究下去,还有粉氢、红氢不同颜色的都有不同的定义。但是我们现在目前最推崇的还是绿氢。中国第一个绿氢评价标准是2020年发布出来的,所以我们也会根据这些标准对于整个制氢工艺、氢气来源进行认证。

还有一个正在制定标准也是正在发展的,就是加氢机和加氢站的检测和检定,目前来说的话,国际上SAE J2601我相信大家很了解它加氢的技术协议,通用协议的是J2799。国内目前只有一个团标,这里为什么有待更深入的研究制定,这个我相信大家涉及到整车加氢或者加氢站都非常理解,我们的标准还要积极的往往这里面靠拢,提高加氢效率的问题,我们现在加氢可能不是加得太满,通俗的这么说。

还有一个氢气品质的检测,目前也是在布局的,燃料电池用的氢气4个9,5个9俗称的,是怎么样的检测标准,有什么要求包括现在炒得比较火的内燃机的氢气的要求,也是实际上也没有形成一致。通俗地理解,像说氢气内燃机的优势在于对氢气的品质要求不高,随便可以燃烧,但是现在我们在测试和检测和研发过程中发现并不是这样,因为它的一些杂质燃烧,如果不对它的氢气品质进行检测,对于内燃机后面的积压或者后处理系统也会有一些影响,也会有一些性能的衰竭,所以这一块还没有达成一致。

所以刚才给大家介绍,我们在氢能和燃料电池坚持行业的一些发展,除了我们知道的对电堆、燃料电池系统,对整车进行检测有哪些大家比较关注的一些检测体系、检测领域,最后给大家简单介绍一下我们汽检的检测平台,我们现在检测平台从2016年开始跟同济大学开始合作,到现在我们下个月2023年9月份,我们当时电极的会议落成会有一个开业仪式,也经历了这么多年的发展,我们布局的话主要就是从氢能制储、输、用,刚才我介绍的氢能端的还有燃料电池端的几个领域都有一些涉及。

我们目标的话,这里是我们自己投资了6.8个亿在嘉定氢能港建了一个基地,下个月会进行开园仪式。这是科创平台已经建成在用的实验室,也是我们在运营的。

我们主要还是从氢能的上游再到八大核心零部件,再到我们发动机动力系统、动力总成、整车,再到后面的应用,我们都有一些,因为我们作为TIC的检测行业,我们都有一些布局。

这就是我给大家介绍的一些内容,谢谢大家。




稿件来源: 电池中国网
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