《氫燃料電池叉車用電堆安全及性能要求》

ICS點(diǎn)擊此處添加ICS號(hào)

CCS點(diǎn)擊此處添加CCS號(hào)

ZHFCA

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/ZHFCAXXXX—20XX

氫燃料電池叉車用電堆安全及性能要求

Safetyandperformancerequirementsofstacksusedforhydrogenfuelcellforklifts

（征求意見稿）

在提交反饋意見時(shí)，請(qǐng)將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中關(guān)村氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布

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氫燃料電池叉車用電堆安全及性能要求

1范圍

本文件規(guī)定了氫燃料電池叉車用燃料電池堆的安全要求、技術(shù)要求、試驗(yàn)環(huán)境及儀器設(shè)備要求、試

驗(yàn)方法、標(biāo)志、服務(wù)手冊(cè)。

本文件適用于氫燃料電池叉車用氫燃料電池水冷電堆（質(zhì)子交換膜燃料電池堆），其它工業(yè)車輛用

氫燃料電池堆可參考使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T20042.2-2023質(zhì)子交換膜燃料電池第2部分：電池堆通用技術(shù)條件

GB/T24548燃料電池電動(dòng)汽車術(shù)語(yǔ)

GB/T28816燃料電池術(shù)語(yǔ)

GB/T31035-2014質(zhì)子交換膜燃料電池電堆低溫特性試驗(yàn)方法

GB/T36288-2018燃料電池電動(dòng)汽車燃料電池堆安全要求

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T24548、GB/T28816界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

氫燃料電池叉車hydrogenfuelcellforklift

以氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)為動(dòng)力的叉車。

氫燃料電池堆Hydrogenfuelcellstacks

使用氫氣為反應(yīng)物的燃料電池堆。

4總則

氫燃料電池堆的使用環(huán)境包括振動(dòng)、沖擊、溫濕度變化以及腐蝕環(huán)境，氫燃料電池堆使用的材料

應(yīng)對(duì)使用環(huán)境有耐受性；在氫燃料電池堆易受腐蝕、碰撞的部位應(yīng)采取必要的保護(hù)措施。

氫燃料電池堆在出廠前應(yīng)進(jìn)行安全和性能測(cè)試（各項(xiàng)性能合格標(biāo)準(zhǔn)由制造商出具）同時(shí)應(yīng)對(duì)氫燃

料電池堆外觀進(jìn)行檢查，以確保其外觀無明顯缺損。

氫燃料電池堆機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)具有較強(qiáng)的抗振動(dòng)，抗沖擊的能力。

5安全要求

機(jī)械沖擊

在氫燃料電池堆進(jìn)行機(jī)械沖擊測(cè)試后，其機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)不發(fā)生損壞，且氣密性應(yīng)符合5.3、絕緣性應(yīng)

符合5.4的規(guī)定。

振動(dòng)

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氫燃料電池堆應(yīng)能夠承受叉車長(zhǎng)時(shí)間在復(fù)雜路況（如搓板路、顛簸路、起伏路等）下行駛，并符合

以下要求：

——?dú)淙剂想姵囟堰B接可靠、結(jié)構(gòu)完好，氫燃料電池堆內(nèi)部無錯(cuò)位，無明顯位移、扭轉(zhuǎn)和彎曲；

——最小監(jiān)控單元電壓無銳變、最大電壓差不大于0.15V；

——不發(fā)生短路、氣體泄漏、外殼破裂、爆炸或著火等現(xiàn)象；；

——?dú)饷苄孕阅芎徒^緣性能無明顯下降，氣密性應(yīng)符合5.3、絕緣性應(yīng)符合5.4的規(guī)定。

氣密性

氫燃料電池堆陽(yáng)極腔和陰極腔在耐壓壓力下的總外漏、陽(yáng)極腔和陰極腔的泄漏、冷卻腔的泄漏達(dá)到

制造商規(guī)定的要求。

電氣安全

氫燃料電池堆在加注冷卻液而且冷卻液處于冷態(tài)循環(huán)狀態(tài)下，正負(fù)極的對(duì)地絕緣性要求分別不應(yīng)

低于100Ω/V。

電氣過載

按照制造商提供的文件步驟進(jìn)行加載,將電流加載至最大電流，同時(shí)維持允許的最大過載時(shí)間，在

該時(shí)間內(nèi)電壓波動(dòng)不超過3%；且試驗(yàn)后氫燃料電池堆不應(yīng)出現(xiàn)開裂、永久變形或其它物理?yè)p傷。

耐壓

5.6.1在制造商指定的壓力下運(yùn)行，氫燃料電堆不應(yīng)出現(xiàn)開裂、破碎、永久變形或其它物理?yè)p傷。

5.6.2若制造商提供了壓力等級(jí)，則按照制造商提供的等級(jí)高的條件執(zhí)行，若未提供,則可在下列條件

下進(jìn)行試驗(yàn)：

a)如果在正常運(yùn)行時(shí)氫燃料電池堆的陽(yáng)極腔和陰極腔的內(nèi)部壓力相同或壓差≤30kPa，試驗(yàn)時(shí)可

將陽(yáng)極腔和陰極腔相互連通；

b)如果氫燃料電池堆有冷卻通道且工作壓力與陽(yáng)極腔和陰極腔相同或壓差≤30kPa，則該通道也

可同時(shí)按將陽(yáng)極腔、陰極腔和冷卻通道相互連通的方法進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。

6性能要求

低溫特性

在供應(yīng)商給定的低溫條件下可以成功啟動(dòng)，且低溫存儲(chǔ)試驗(yàn)和低溫啟動(dòng)試驗(yàn)后，燃料電池堆性能參

數(shù)的變化符合供應(yīng)商給定的文件要求。

輸出性能要求

燃料電池堆按制造商給定的技術(shù)條件運(yùn)行時(shí),其正常運(yùn)行試驗(yàn)和額定功率試驗(yàn)的輸出指標(biāo)應(yīng)不低于

制造商在技術(shù)文件中的規(guī)定值。

7試驗(yàn)環(huán)境及試驗(yàn)條件

試驗(yàn)環(huán)境

除非另有規(guī)定，試驗(yàn)在下列條件下進(jìn)行：

c)溫度：20℃±5℃；

d)相對(duì)濕度：≤100%；

e)氣壓：86kPa～106kPa。

測(cè)試儀器設(shè)備及精度

相對(duì)于規(guī)定值或?qū)嶋H值，所有控制值或測(cè)量值的精度應(yīng)符合表1的要求。

表1測(cè)試儀器及精度

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測(cè)量?jī)x器計(jì)量單位精度

氣壓計(jì)kPa不低于±2

濕度計(jì)%不低于±5%

溫度測(cè)量?jī)x℃不低于±1

壓力測(cè)量?jī)xkPa不低于±2

露點(diǎn)溫度計(jì)℃不低于±2

氣體流量計(jì)L/min不低于±1.0%FS

液體流量計(jì)L/min不低于±2.0%FS

電壓測(cè)量?jī)xV不低于±0.5%FS

電流測(cè)量?jī)xA不低于±0.5%FS

8試驗(yàn)方法

機(jī)械沖擊試驗(yàn)

按GB/T20042.2-2023中5.14.4規(guī)定的沖擊試驗(yàn)要求，按如下方法進(jìn)行試驗(yàn)：

氫燃料電池堆安裝固定在試驗(yàn)臺(tái)上后，在3個(gè)軸向：X向、Y向、Z向上以5.0g的沖擊加速度進(jìn)行沖

擊試驗(yàn)。機(jī)械沖擊脈沖采用半正弦波形、持續(xù)時(shí)間15ms,每個(gè)方向各進(jìn)行一次。

注：X向是車輛前進(jìn)方向，Y向是側(cè)向，Z向是垂直方向。

振動(dòng)試驗(yàn)

按GB/T20042.2-2023中5.14.4規(guī)定的振動(dòng)試驗(yàn)要求進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)氫燃料電池堆進(jìn)行X、Y、Z三個(gè)方

向的振動(dòng)測(cè)試，每個(gè)方向試驗(yàn)時(shí)間為21h。

氣密性及耐壓試驗(yàn)

8.3.1氫燃料電池堆陽(yáng)極腔和陰極腔在耐壓壓力下總外漏試驗(yàn)、陽(yáng)極腔和陰極腔的壓力試驗(yàn)

氫燃料電池堆陽(yáng)極腔和陰極腔的入口并聯(lián)，接入流量計(jì)，陽(yáng)極腔和陰極腔的出口關(guān)閉，其它口打開。

按照制造商要求的耐壓壓力輸入氮?dú)?，持續(xù)1h，每隔5min讀取流量計(jì)數(shù)據(jù)一次，取平均值就是氫燃

料電池堆陽(yáng)極腔和陰極腔在耐壓壓力下總外漏。

8.3.2陽(yáng)極腔和陰極腔的泄漏

氫燃料電池堆陽(yáng)極腔入口接入流量計(jì)，出口關(guān)閉，其它口打開，按照制造商要求的允許陽(yáng)極和陰極

壓差壓力輸入氮?dú)猓瑝毫Ψ€(wěn)定后持續(xù)10min，每1min讀取流量計(jì)數(shù)據(jù)一次，各次流量數(shù)據(jù)的平均值即為

氫燃料電池堆陽(yáng)極腔的泄漏。

氫燃料電池堆陰極腔入口接入流量計(jì)，出口關(guān)閉，其它口打開，按照制造商要求的允許陽(yáng)極和陰極

壓差壓力輸入氮?dú)?，壓力穩(wěn)定后持續(xù)10min，每1min讀取流量計(jì)數(shù)據(jù)一次，各次流量數(shù)據(jù)的平均值即為

氫燃料電池堆陰極腔的泄漏。

8.3.3冷卻腔的泄漏試驗(yàn)及壓力試驗(yàn)

氫燃料電池堆冷卻腔入口接入流量計(jì)，出口關(guān)閉，其它口打開，按照制造商要求的耐壓壓力輸入氮

氣，持續(xù)1h，每隔5min讀取流量計(jì)數(shù)據(jù)一次，取平均值就是氫燃料電池堆在耐壓壓力下冷卻腔的泄漏。

電氣安全試驗(yàn)

絕緣性能測(cè)試方法應(yīng)按照GB/T20042.2-2023中5.9的規(guī)定進(jìn)行，其結(jié)果應(yīng)符合5.4的要求。

電氣過載試驗(yàn)

電氣過載試驗(yàn)應(yīng)按照GB/T20042.2-2023中5.12的規(guī)定進(jìn)行，其結(jié)果應(yīng)符合5.5的要求。

低溫特性測(cè)試方法

低溫特性測(cè)試方法應(yīng)按照GB/T31035-2014中8.4的規(guī)定進(jìn)行，其結(jié)果應(yīng)符合6.1的要求。

輸出性能試驗(yàn)

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輸出性能試驗(yàn)應(yīng)按照GB/T20042.2-2023中5.10，5.11的規(guī)定進(jìn)行，其結(jié)果應(yīng)符合6.2的要求。

9標(biāo)識(shí)

氫燃料電池堆的警示標(biāo)識(shí)應(yīng)滿足以下規(guī)定：