ICS 27.070 CCS K 82 中华人民共和国国家标准 GB/T 20042.2—2023 代替GB/T20042.2—2008 质子交换膜燃料电池 第2部分：电池堆通用技术条件 Proton exchange membrane fuel cell- Part 2: Ganeral technical spcecification of fuel cell stacks 2023-03-17发布 2023-10-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T 20042.2—2023 目 次 前言 引言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 要求 4.1 通用安全措施 4.2 设计要求 4.3 技术要求 4.4 仪器设备和精度要求 5试验方法 5.1 通则 5.2 外观检查 5.3 安全性试验 5.4 气体泄漏试验 5.5 窜气试验 5.6 允许工作压力试验 10 5.7 冷却系统耐压试验 11 5.8 压力差试验 5.9 绝缘试验 5.10 正常运行试验 5.11 额定功率试验 12 5.12 电气过载试验 5.13 易燃气体浓度试验 13 5.14 环境适应性试验 13 5.15 燃料电池堆质量比功率 5.16 燃料电池堆芯体积比功率 15 6标志和说明· 6.1 般规定 16 6.2 铭牌 6.3 连接件的标志 16 6.4 警示标志 17 6.5 给用户提供的技术文件 17 附录A（资料性） 燃料电池堆被试样品参数参考信息 19 附录B（资料性） 燃料电池堆试验结果记录表· 20 附录C（资料性） 燃料电池堆电效率 21 参考文献 22 GB/T20042.2—2023 前言 本文件按照GB/T1.12020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件是GB/T20042《质子交换膜燃料电池》的第2部分。GB/T20042已经发布了以下部分： 第1部分：术语； 第2部分：电池堆通用技术条件； 一第3部分：质子交换膜测试方法； 一第4部分：电催化剂测试方法； —第5部分：膜电极测试方法； 一第6部分：双极板特性测试方法； 一第7部分：炭纸特性测试方法。 本文件代替GB/T20042.2—2008《质子交换膜燃料电池 电池堆通用技术条件》，与 GB/T20042.2一2008相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下： 增加了部分术语及定义（见3.1~3.5）； 更改了使用条件的要求（见5.1，2008年版的4.1）； 更改了通用安全措施和技术要求的部分内容（见4.1和4.2，2008年版的4.2和4.3）； 一增加了对仪器设备和精度的要求的说明（见4.4)； 更改了概述中的内容描述（见5.12008年版的5.1）； 一增加了外观检查和安全性试验的要求（见5.2和5.3）； 更改了充许工作压力试验，冷却系统耐压试验和压力差试验的试验要求（见5.65.8，2008年 版的5.4、5.5、5.10）； 删除了介电强度试验（见2008年版的5.9）； 一增加了绝缘试验（见5.9）； 一增加了额定功率、峰值功率试验（见5.11、5.12）； 更改了易燃气体的浓度试验的试验要求（见5.13，2008年版的5.13）； 删除了冷冻/解冻循环试验（见2008年版的5.14）； 增加了低温储存和高温储存试验（见5.14.2、5.14.3）； 增加了燃料电池堆质量比功率和燃料电池堆芯体积比功率测量（见5.15、5.16）； 删除了例行检验和检验规则的要求（见2008年版的6和7）。 本文件由中国电器工业协会提出。 本文件由全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会（SAC/TC342）归口。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 本文件起草单位：上海神力科技有限公司、中国科学院大连化学物理研究所、上海捷氢科技股份有 限公司、同济大学、潍柴动力股份有限公司、武汉理工大学、北京亿华通科技股份有限公司、新源动力股 份有限公司、新研氢能源科技有限公司、北京长征天民高科技有限公司、机械工业北京电工技术经济研 究所、中国质量认证中心、中国汽车技术研究中心有限公司、襄阳达安汽车检测中心有限公司、上海机动 车检测认证技术研究中心有限公司、上海攀业氢能源科技股份有限公司广东国鸿氢能科技股份有限公 司、无锡市检验检测认证研究院、上海韵量新能源科技有限公司、特嗨氢能检测（保定）有限公司、爱德曼 IⅢI GB/T20042.2—2023 氢能源装备有限公司、天能电池集团股份有限公司、山东国创燃料电池技术创新中心有限公司。 本文件主要起草人：周斌、杜晓莉、陈沛、马天才、侯明、俞红梅、侯永平、潘牧、李飞强、王钦普、 邢丹敏、齐志刚、戴威、靳殷实、张亮、王刚、燕希强、何云堂、郝冬、王丹、裴冯来、董辉、陈耀、邸志岗、 段志洁、陈玉雷、曹寅亮、潘凤文。 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为： -2008年首次发布为GB/T20042.2—2008； 一本次为第一次修订。 IV GB/T20042.2—2023 引言 户，GB/T20042提供了统一的术语及定义，并针对质子交换膜燃料电池堆及其关键零部件提供了统一 的试验方法。 GB/T20042《质子交换膜燃料电池》由以下七部分构成。 第1部分：术语。界定了质子交换膜燃料电池技术及其应用领域内使用的术语和定义。 第2部分：电池堆通用技术条件。给出了质子交换膜燃料电池堆的通用技术要求、试验方法、 检验规则等内容。 第3部分：质子交换膜测试方法。给出了质子交换膜燃料电池中质子交换膜厚度均匀性、质子 传导率等测试方法。 第4部分：电催化剂测试方法。给出了质子交换膜燃料电池电催化剂铂含量、电化学活性面积 等测试方法。 一第5部分：膜电极测试方法。给出了质子交换膜燃料电池膜电极厚度均匀性、Pt担载量等测 试方法。 一第6部分：双极板特性测试方法。给出了质子交换膜燃料电池双极板气体致密性、抗弯强度、 密度等测试方法。 第7部分：炭纸特性测试方法。给出了质子交换膜燃料电池炭纸厚度均匀性、电阻、机械强度 等测试方法。 GB/T20042.2—2023 质子交换膜燃料电池 第2部分：电池堆通用技术条件 1范围 本性能、试验项目、试验方法以及标志与说明文件等方面的要求。 注1：本文件中提及的电池堆也称为燃料电池堆 注2：如果有更好的材料或新的结构，又能通过本文件规定的试验并满足相关要求，也可以认为是符合本文件的。 本文件适用于质子交换膜燃料电池堆（包括直接醇类燃料电池堆）的设计及检测。 本文件仅涉及会对人体和燃料电池堆外部环境造成危害的情形，对燃料电池堆内部损伤的防护，只 要不影响燃料电池堆外的安全，本文件不作规定 本文件不包括对燃料和氧化剂的储存装置和输送装置的要求。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 本文件。 GB/T2423.43 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法振动、冲击和类似动力学试验样 品的安装 GB/T2423.56环境试验第2部分：试验方法试验Fh：宽带随机振动和导则 GB/T 3512 硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验 GB/T3836.1—2021爆炸性环境第1部分：设备通用要求 GB/T4208外壳防护等级（IP代码） GB/T5169.16一2017电工电子产品着火危险试验第16部分：试验火焰50W水平与垂直火焰 试验方法 GB/T5563橡胶和塑料软管及软管组合件静液压试验方法 GB/T7826系统可靠性分析技术失效模式和影响分析（FMEA)程序 GB/T15329木 橡胶软管及软管组合件油基或水基流体适用的织物增强液压型规范 GB/T20042.1质子交换膜燃料电池第1部分：术语 GB/T28816燃料电池术语 IEC61508（所有部分）电工电子可编程序的电子安全相关系统的功能安全（Functionalsafetyof electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems) 3术语和定义 GB/T20042.1和GB/T28816界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 1 GB/T20042.2—2023 3.1 燃料电池堆芯fuel cell stack core 燃料电池堆中集流板之间的部分，由极板、膜电极组件及其他结构件以串联方式层叠组成。 注：燃料电池堆芯不包括端板、绝缘板、集流板。如燃料电池堆中有不输出电能的单电池，则其包含在内。 3.2 燃料电池堆芯体积 volumeof fuel cell stackcore 燃料电池堆芯的外轮廓体积。 3.3 燃料电池堆芯体积比功率volumetricpowerdensity of fuel cell stack core 燃料电池堆的额定功率与其堆芯体积的比值 3.4 爆炸性环境 explosiveatmosphere 在大气条件下，可燃性物质以气体、蒸气、粉尘、纤维或飞絮的形式与空气形成的混合物，被点燃 后，能够保持燃烧自行传播的环境 ［来源：GB3836.14—2014，3.1] 3.5 区域 zones 根据爆炸性气体环境出现的频次和持续时间把危险场所分为0区、1区和2区。 注1：0区指爆炸性气体环境连续出现或频繁出现或长时间存在的场所。 注2：1区指在正常运行时，可能偶尔出现爆炸性气体环境的场所。 ［来源：GB3836.14—20143.5，有修改] 4要求 4.1 1通用安全措施 能等），燃料电