中国电工技术学会团体标准T/CES 202-2023《车用质子交换膜燃料电池堆性能测试方法》由中国电工技术学会提出，山东国创燃料电池技术创新中心有限公司、潍柴动力股份有限公司、潍柴巴拉德氢能科技有限公司、中汽研汽车检测中心（天津）有限公司、中国科学院大连化学物理研究所、大连理工大学、国网综合能源服务集团有限公司等单位起草编制完成。该标准规定了车用质子交换膜燃料电池堆极化曲线、峰值功率、最大电流加载速率、操作条件敏感性、静态倾斜性能测试等试验方法方面技术要求。

　　1. 标准起草单位及主要起草人

　　（1）起草单位

　　山东国创燃料电池技术创新中心有限公司、潍柴动力股份有限公司、潍柴巴拉德氢能科技有限公司、中汽研汽车检测中心（天津）有限公司、中国科学院大连化学物理研究所、大连理工大学、国网综合能源服务集团有限公司。

　　（2）主要起草人

　　陈文淼、王钦普、郗富强、朱晓春、王芳、侯明、傅鹏、刘志强、王彦波、时保帆、解凌云、苗盼盼、张国庆、赵越、刘晓辉、台述鹏、马学龙、陈宾、冯美丽、赵珍珍、袁铁江、周喜超。

　　2. 标准制定背景

　　质子交换膜燃料电池（PEMFC）是将燃料中的化学能转变为电能的能量转换装置，具有能量密度高、启动速度快、无环境污染、能量转化效率高等优点，在电动汽车、固定电站等领域有广泛的用途。经过世界范围内多年的持续研发，车用燃料电池在能量转化效率、体积与质量功率密度、低温启动等功能特性方面取得了突破性进展，燃料电池汽车在世界各地开始示范运行，商业化进程不断加快,新一轮的燃料电池汽车产业化浪潮正在迫近。“十四五”开局之年，氢能正式出现在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》“前瞻谋划未来产业”中，被共同规划为“组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业”。2022年，国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》提出了到2025年，基本掌握核心技术和制造工艺，燃料电池车辆保有量约5万辆，部署建设一批加氢站，可再生能源制氢量达到10-20万吨/年，实现二氧化碳减排100-200万吨/年。到2030年，形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系，有力支撑碳达峰目标实现。到2035年，形成氢能多元应用生态，可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升。

　　燃料电池堆是燃料电池发动机的核心部件，其性能直接决定了燃料电池发动机系统的功率及效率，是燃料电池发动机的重要考核指标及竞争力体现。燃料电池堆的电输出性能、一致性、耐久性能等在不同介质温度、压力、湿度、气体浓度等运行工况操作条件及电堆封装压力、测试状态及测试方法下表现出较大差异。目前，业内缺乏针对燃料电池堆系统性、有效性、统一的性能开发测试方法，与燃料电池汽车快速发展的产品开发及应用需求不符，对燃料电池汽车的发展不利。为使燃料电池堆产品开发规范化快速发展，亟需开展针对燃料电池堆产品开发相关标准的制定工作。

　　3. 标准主要内容

　　（1）范围本标准规定了车用质子交换膜燃料电池堆极化曲线、峰值功率、最大电流加载速率、操作条件敏感性、静态倾斜性能测试等试验方法方面技术要求。

　　本标准适用于车用质子交换膜燃料电池堆。

　　（2）规范性引用文件

　　本标准主要引用的文件主要包括：

　　GB/T 8170  数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　GB/T 20042.1  质子交换膜燃料电池  第1部分：术语

　　GB/T 20042.2—2023  质子交换膜燃料电池  第2部分：电池堆通用技术条件

　　GB/T 28816  燃料电池  术语

　　GB/T 37244  质子交换膜燃料电池汽车用燃料  氢气

　　（3）术语及定义

　　主要包括电流加载速率、横向倾斜角、纵向倾斜角的定义。

　　（4）测试用仪器设备要求

　　主要包括燃料电池堆测试平台及测试平台使用的主要测量装置及精度要求。

　　（5）测试条件

　　主要包括测试对象、测试环境、通用安全措施、测试终止条件、测试数据要求等。

　　（6）测试方法

　　主要包括通则、热机和活化、极化曲线、额定功率、峰值功率、最大电流加载速率、额定电流点操作条件敏感性、静态倾斜性能测试方法及要求等。

　　规定了质子交换膜燃料电池堆极化曲线测试方法，明确了测试的必要参数及要求，包括加载方式、取点数量、测试时长、参数记录及数据处理方法等。

　　规定了质子交换膜燃料电池堆操作条件敏感性测试方法，包括氢气计量比敏感性、氢气浓度敏感性、空气计量比敏感性、反应气相对湿度敏感性、冷却液温度敏感性、冷却液温差敏感性、反应气进气压力敏感性等测试。

　　规定了质子交换膜燃料电池堆最大电流加载速率、压紧力敏感性、静态倾斜性能测试方法，明确了测试条件、参数记录和处理方法等。

　　对每项测试参数变化要求及运行时长等做出了基本要求，保证了测试数据的有效性。数据处理中，绘制相应的“电堆电压-操作条件”曲线图来体现操作条件改变引起的电堆性能变化，以用于制定和优化操作条件。

　　（7）测试报告

　　主要包括测试报告内容及格式要求等。

　　4. 标准制定效益

　　本标准为企业规范化开展燃料电池堆和相关产品的开发及燃料电池车的运营，提供了重要的技术指导。对于产品开发，通过系统地开展电堆性能测试验证，能够为产品设计开发及产品验证提供行之有效的测试方法及数据支撑，能够识别产品设计开发及应用中的不足并指导性能优化方向。对于产品运营，能够规范不同企业间燃料电池性能测试方法，对于提升燃料电池堆整体质量和技术水平具有重要的指导意义，通过加快产业化及规模化应用进程，为绿色低碳的可再生能源发展战略做贡献。