ICS 75.160.20 F19 中华人民共和国国家标准 GB/T 40045—2021 氢能汽车用燃料 液氢 Fuel specification for hydrogen powered vehicles-Liquid hydrogen(LH2) 2021-04-30发布 2021-11-01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 40045—2021 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国氢能标准化技术委员会（SCA/TC309）提出并归口。 本标准起草单位：北京航天试验技术研究所、中国标准化研究院、佛山绿色发展创新研究院、北京低 碳清洁能源研究院、浙江大学、北京海德利森科技有限公司、中国电子工程设计院有限公司、江苏国富氢 能技术装备有限公司、中国科学院理化技术研究所、北京航天雷特机电工程有限公司、中国汽车工程研 究院股份有限公司、高质标准化研究院（山东）有限公司 本标准主要起草人：杨思锋、杨昌乐、杨燕梅、刘玉涛、郑津洋、王、何广利、鲍威、韩武林、刘建虎 李青、魏蔚、顾超华、时云卿、花争立、潘珂、张邦强、张慧、邓波、王志远、路征。 GB/T 40045—2021 氢能汽车用燃料液氢 1范围 本标准规定了氢能汽车用燃料液氢（以下简称液氢）的技术指标、试验方法以及包装、标志、贮存及 运输的要求 本标准适用于罐贮存、管道或罐车输送的质子交换膜燃料电池汽车用燃料液氢， 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T3634.2氢气第2部分：纯氢、高纯氢和超纯氢 GB/T3723工业用化学产品采样安全通则 GB/T5832.2气体分析微量水分的测定 第2部分：露点法 GB/T6285气体中微量氧的测定电化学法 GB/T 6681 气体化工产品采样通则 GB/T 8984 气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的测定 气相色谱法 GB/T24499氢气、氢能与氢能系统术语 GB/T27894.3天然气在一定不确定度下用气相色谱法测定组成 第3部分：用两根填充柱测 定氢、、氧、氮、二氧化碳和直至C的烃类 GB/T27894.6 天然气在一定不确定度下用气相色谱法测定组成 第6部分：用三根毛细管色 谱柱测定氢、氮、氧、氮、二氧化碳和C1至C8的烃类 GB/T37244 质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气 GB/T40060液氢贮存和运输技术要求 3 3术语和定义 GB/T24499界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 仲氢转化测定装置 parahydrogen conversion and measurement device 将常温平衡氢转化为液氮温区下的平衡氢，以获得测定用标准样品的装置。 4要求 液氢的技术指标应符合表1的规定。 1 GB/T40045—2021 表1 液氢的技术指标 项目名称 指标 氢纯度（摩尔分数） %26*66 仲氢含量（体积分数） 95% 非氢气体总量 300μmol/mol 水(HO)含量 5 μmol/mol 总烃（按CH计）含量 2 μmol/mol 氧(O,)含量 5 μmol/mol 氨(He)含量 300μmol/mol 总氮（N2）和氩（Ar)含量 100 μmol/mol 二氧化碳（CO2)含量 2 μmol/mol 一氧化碳(CO)含量 0.2 μmol/mol 总硫（按HS计）含量 0.004 μmol/mol 甲醛(HCHO)含量 0.01 μmol/mol 甲酸(HCOOH)含量 0.2 μmol/mol 氨（NH）含量 0.1 μmol/mol 总卤化物（按卤离子计）含量 0.05μmol/mol 颗粒物浓度 1 mg/kg 当液氢中含甲烷，且总烃含量大于2umol/mol时，甲烷、氮气和氩气的总含量不得超过10oumol/mol。 5 试验方法 5.1 采样和判定 5.1.1液氢在液相采样，经采样管完全汽化后，使用采样钢瓶进行采样或直接经采样管送入测定仪器， 采样要求应符合GB/T6681的规定。 5.1.2对稳定生产的管道输送的液氢，由供需双方确定抽样频次。管道输送的液氢产品应符合本标准 的技术要求。 5.1.3罐车或贮罐充装的液氢，充装结束后以罐为单位，逐一检验。当检验结果有任何一项指标不符 合表1技术要求时则判该批产品不合格。 5.1.4采样安全应符合GB/T3723的相关规定。 5.2 氢纯度 液氢的氢纯度按式（1)进行计算： 0=100（1+2++04+++++g+10+1+12）×10-4 ..(1) 式中： 氢纯度（摩尔分数），%； 91———水含量，单位为微摩尔每摩尔(μmol/mol)； 92 总烃含量，单位为微摩尔每摩尔（μmol/mol）； 2 GB/T 40045—2021 氧含量，单位为微摩尔每摩尔（μmol/mol)； 氨含量，单位为微摩尔每摩尔（μmol/mol)； 总氮和氩的含量，单位为微摩尔每摩尔（μmol/mol)； P6 二氧化碳含量，单位为微摩尔每摩尔（μmol/mol)； 氧化碳含量，单位为微摩尔每摩尔（μmol/mol)； 总硫含量，单位为微摩尔每摩尔（μmol/mol)； 65 甲醛含量，单位为微摩尔每摩尔（μmol/mol)； P10 甲酸含量，单位为微摩尔每摩尔（μmol/mol)； 氨含量，单位为微摩尔每摩尔（μmol/mol)； 总卤化物含量，单位为微摩尔每摩尔（μmol/mol）。 5.3仲氢含量的测定 5.3.1方法和仪器 采用仲氢转化测定装置获取液氮温区下的平衡氢作为标准样品。采用热导气相色谱法测定仲氢含 量，热导气相色谱仪对仲氢的检出限应低于30×10-²（体积分数）。仪器安装及调试按仪器说明书进 行。气相色谱仪的气路流程参见附录A。 5.3.2仪器条件 5.3.2.1 色谱柱 柱长约3m，内径约2mm的不锈钢柱，内装13X分子筛，或5A分子筛，或NaY型分子筛。 5.3.2.2操作参数 仪器各操作参数按仪器说明书和检测限要求选定 5.3.3测定步骤 5.3.3.1按仪器说明书开启仪器，调节各操作参数，至仪器的各参数稳定。 5.3.3.2选定适当的色谱条件，包括：载气流量，样气流量，仪器气路平衡等。 5.3.3.3测定标准样品。将仲氢转化测定装置的转化柱浸泡在液氮中，测定装置气体出口接人气相色 谱仪，流量60mL/min～80mL/min，在充分置换取得代表样后进行测定。平行测定至少两次，直至相 邻两次测定的待测组分的色谱响应值的相对偏差不大于5%，取其平均值。 5.3.3.4测定样品。在与标准样品完全相同的测定条件下，将待测样品接入气相色谱仪，在充分置换取 得代表样后进行测定。平行测定至少两次，直至相邻两次测定的待测组分的色谱响应值的相对偏差不 大于5%，取其平均值。 5.3.3.5完成分析操作后，按说明书的相关要求停机。 5.3.4结果计算 仲氢含量按式（2）计算： ..(2) ALN 式中： Hdo 液氢中仲氢的含量（体积分数），10-²； PLN 液氮温度时仲氢的平衡含量，测定时通过读取仲氢转化测定装置智能仪表上显示的温度 3 GB/T40045—2021 值，并查阅附录B中图B.1获得（体积分数），10-²； ALN——液氮温度下经转化后的氢中实测的仲氢色谱峰峰面积或峰高； A一—试样中实测的仲氢色谱峰峰面积或峰高。 注：室温时仲氢的平衡含量（体积分数）为25.08%。 5.4水含量的测定 水含量的测定按GB/T5832.2的规定执行。允许采用其他等效的方法测定氢中水含量，当测定结 果有异议时，以GB/T5832.2规定的方法为仲裁方法。 5.5总烃含量的测定 总烃含量的测定按GB/T8984的规定执行。允许采用其他等效方法，当测定结果存在异议时，以 GB/T8984规定的方法为仲裁法。 5.6氧含量的测定 氧含量的测定按GB/T6285的规定执行。充许采用其他等效方法，当测定结果存在异议时，以 GB/T6285规定的方法为仲裁法。 5.7氮含量的测定 氮含量的测定按GB/T27894.6的规定执行。允许按GB/T27894.3规定的方法进行氮含量的测 定。当测定结果存在异议时，以GB/T27894.6规定的方法为仲裁法 5.8氮和氩、二氧化碳、一氧化碳含量的测定 氮和氩、二氧化碳、一氧化碳的含量的测定按GB/T3634.2的规定执行 5.9 总硫、甲醛、甲酸、氨、总卤化物含量、颗粒物浓度的测定 总硫、甲醛、甲酸、氨、总卤化物含量、颗粒物浓度的测定按GB/T37244的规定执行。允许采用其 他等效方法，当测定结果存在异议时，以GB/T37244规定的方法为仲裁法 6包装、标志、贮存及运输 液氢的包装、标志、贮存及运输应符合GB/T40060的规定。 4 GB/T 40045—2021 附录A （资料性附录） 气相色谱仪的气路流程示意图 用于仲氢含量测定的气相色谱仪的气路流程参见图A.1。 文 3 8 2 00000 11 00000 6 10 说明： 一载气瓶； 5——热导检测器； 一样品气入口； 1- 9 钢瓶压力调节器； 一载气出口； 10— 2- 6- 样品气出口； 一调节阀； 7——进样六通阀； 3- 色谱柱。 4——流量计； 8——定体积量管； 图 A.1 气相色谱仪气路流程示意图 5