(高清版)GBT 20042.2-2023 質(zhì)子交換膜燃料電池 第2部分：電池堆通 用技術(shù)條件

質(zhì)子交換膜燃料電池第2部分：電池堆通用技術(shù)條件Part2:Ganeraltechnic2023-03-17發(fā)布2023-10-01實施國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會IGB/T20042.2—2023 V 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14要求 24.1通用安全措施 24.2設(shè)計要求 24.3技術(shù)要求 44.4儀器設(shè)備和精度要求 55試驗方法 65.1通則 65.2外觀檢查 75.3安全性試驗 75.4氣體泄漏試驗 85.5竄氣試驗 95.6允許工作壓力試驗 5.7冷卻系統(tǒng)耐壓試驗 5.8壓力差試驗 5.9絕緣試驗 5.10正常運行試驗 5.11額定功率試驗 5.12電氣過載試驗 5.13易燃?xì)怏w濃度試驗 5.14環(huán)境適應(yīng)性試驗 5.15燃料電池堆質(zhì)量比功率 5.16燃料電池堆芯體積比功率 6標(biāo)志和說明 6.1一般規(guī)定 6.2銘牌 6.3連接件的標(biāo)志 6.4警示標(biāo)志 6.5給用戶提供的技術(shù)文件 附錄A(資料性)燃料電池堆被試樣品參數(shù)參考信息 附錄B(資料性)燃料電池堆試驗結(jié)果記錄表 附錄C(資料性)燃料電池堆電效率 參考文獻(xiàn) Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T20042《質(zhì)子交換膜燃料電池》的第2部分。GB/T20042已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：術(shù)語；——第2部分：電池堆通用技術(shù)條件；——第3部分：質(zhì)子交換膜測試方法；——第4部分：電催化劑測試方法；——第5部分：膜電極測試方法；——第6部分：雙極板特性測試方法；——第7部分：炭紙?zhí)匦詼y試方法。本文件代替GB/T20042.2—2008《質(zhì)子交換膜燃料電池電池堆通用技術(shù)條件》,與GB/T20042.2—2008相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：——增加了部分術(shù)語及定義(見3.1～3.5);——更改了使用條件的要求(見5.1,2008年版的4.1);—更改了通用安全措施和技術(shù)要求的部分內(nèi)容(見4.1和4.2,2008年版的4.2和4.3);——增加了對儀器設(shè)備和精度的要求的說明(見4.4);——更改了概述中的內(nèi)容描述(見5.1,2008年版的5.1);——增加了外觀檢查和安全性試驗的要求(見5.2和5.3);——更改了允許工作壓力試驗、冷卻系統(tǒng)耐壓試驗和壓力差試驗的試驗要求(見5.6～5.8,2008年——更改了耐振動和沖擊試驗的試驗依據(jù)(見5.14.4,2008年版的5.7);——刪除了介電強度試驗(見2008年版的5.9);——增加了絕緣試驗(見5.9);——增加了額定功率、峰值功率試驗(見5.11、5.12);—更改了易燃?xì)怏w的濃度試驗的試驗要求(見5.13,2008年版的5.13);——刪除了冷凍/解凍循環(huán)試驗(見2008年版的5.14);——增加了低溫儲存和高溫儲存試驗(見5.14.2、5.14.3);——增加了燃料電池堆質(zhì)量比功率和燃料電池堆芯體積比功率測量(見5.15、5.16);——刪除了例行檢驗和檢驗規(guī)則的要求(見2008年版的6和7)。本文件由中國電器工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國燃料電池及液流電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC342)歸口。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件起草單位：上海神力科技有限公司、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、上海捷氫科技股份有限公司、同濟大學(xué)、濰柴動力股份有限公司、武漢理工大學(xué)、北京億華通科技股份有限公司、新源動力股份有限公司、新研氫能源科技有限公司、北京長征天民高科技有限公司、機械工業(yè)北京電工技術(shù)經(jīng)濟研究所、中國質(zhì)量認(rèn)證中心、中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、襄陽達(dá)安汽車檢測中心有限公司、上海機動車檢測認(rèn)證技術(shù)研究中心有限公司、上海攀業(yè)氫能源科技股份有限公司、廣東國鴻氫能科技股份有限公司、無錫市檢驗檢測認(rèn)證研究院、上海韻量新能源科技有限公司、特嗨氫能檢測(保定)有限公司、愛德曼氫能源裝備有限公司、天能電池集團股份有限公司、山東國創(chuàng)燃料電池技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——2008年首次發(fā)布為GB/T20042.2—2008;——本次為第一次修訂。V鑒于質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)發(fā)展，為服務(wù)質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)上下游制造商及其用戶，GB/T20042提供了統(tǒng)一的術(shù)語及定義，并針對質(zhì)子交換膜燃料電池堆及其關(guān)鍵零部件提供了統(tǒng)一的試驗方法。GB/T20042《質(zhì)子交換膜燃料電池》由以下七部分構(gòu)成。——第1部分：術(shù)語。界定了質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)使用的術(shù)語和定義。——第2部分：電池堆通用技術(shù)條件。給出了質(zhì)子交換膜燃料電池堆的通用技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等內(nèi)容。——第3部分：質(zhì)子交換膜測試方法。給出了質(zhì)子交換膜燃料電池中質(zhì)子交換膜厚度均勻性、質(zhì)子傳導(dǎo)率等測試方法?！?部分：電催化劑測試方法。給出了質(zhì)子交換膜燃料電池電催化劑鉑含量、電化學(xué)活性面積等測試方法?！?部分：膜電極測試方法。給出了質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極厚度均勻性、Pt擔(dān)載量等測試方法。——第6部分：雙極板特性測試方法。給出了質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板氣體致密性、抗彎強度、密度等測試方法。 —第7部分：炭紙?zhí)匦詼y試方法。給出了質(zhì)子交換膜燃料電池炭紙厚度均勻性、電阻、機械強度等測試方法。1質(zhì)子交換膜燃料電池第2部分：電池堆通用技術(shù)條件本文件規(guī)定了質(zhì)子交換膜燃料電池堆(包括直接醇類燃料電池堆，以下簡稱燃料電池堆)的安全、基本性能、試驗項目、試驗方法以及標(biāo)志與說明文件等方面的要求。注1:本文件中提及的電池堆也稱為燃料電池堆。注2:如果有更好的材料或新的結(jié)構(gòu)，又能通過本文件規(guī)定的試驗并滿足相關(guān)要求，也可以認(rèn)為是符合本文件的。本文件適用于質(zhì)子交換膜燃料電池堆(包括直接醇類燃料電池堆)的設(shè)計及檢測。本文件僅涉及會對人體和燃料電池堆外部環(huán)境造成危害的情形，對燃料電池堆內(nèi)部損傷的防護，只要不影響燃料電池堆外的安全，本文件不作規(guī)定。本文件不包括對燃料和氧化劑的儲存裝置和輸送裝置的要求。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/T2423.43電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法振動、沖擊和類似動力學(xué)試驗樣品的安裝GB/T2423.56環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Fh:寬帶隨機振動和導(dǎo)則GB/T3512硫化橡膠或熱塑性橡膠熱空氣加速老化和耐熱試驗GB/T3836.1—2021爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求GB/T4208外殼防護等級(IP代碼)GB/T5169.16—2017電工電子產(chǎn)品著火危險試驗第16部分：試驗火焰50W水平與垂直火焰試驗方法GB/T5563橡膠和塑料軟管及軟管組合件靜液壓試驗方法GB/T7826系統(tǒng)可靠性分析技術(shù)失效模式和影響分析(FMEA)程序GB/T15329橡膠軟管及軟管組合件油基或水基流體適用的織物增強液壓型規(guī)范GB/T20042.1質(zhì)子交換膜燃料電池第1部分：術(shù)語GB/T28816燃料電池術(shù)語IEC61508(所有部分)電工電子可編程序的電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全(Functionalsafetyofelectrical/electronic/programmableelectronicsafety-relatedsystems)3術(shù)語和定義GB/T20042.1和GB/T28816界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。2燃料電池堆中集流板之間的部分，由極板、膜電極組件及其他結(jié)構(gòu)件以串聯(lián)方式層疊組成。注：燃料電池堆芯不包括端板、絕緣板、集流板。如燃料電池堆中有不輸出電能的單電池，則其包含在內(nèi)。燃料電池堆芯的外輪廓體積。燃料電池堆的額定功率與其堆芯體積的比值。爆炸性環(huán)境explosiveatmosphere在大氣條件下，可燃性物質(zhì)以氣體、蒸氣、粉塵、纖維或飛絮的形式與空氣形成的混合物，被點燃后，能夠保持燃燒自行傳播的環(huán)境。根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的頻次和持續(xù)時間把危險場所分為0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)。注1:0區(qū)指爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或頻繁出現(xiàn)或長時間存在的場所。注2:1區(qū)指在正常運行時，可能偶爾出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場所。注3:2區(qū)指在正常運行時，不可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境，如果出現(xiàn)，僅是短時間存在的場所。[來源：GB3836.14—2014,3.5,有修改]4要求4.1通用安全措施由于燃料電池堆中有燃料和其他已經(jīng)儲備能量的儲能物質(zhì)(例如：易燃物質(zhì)、加壓介質(zhì)、電能、機械能等),燃料電池堆制造商應(yīng)對所有合理的可預(yù)見的危險進(jìn)行評估，在實際可行的條件下按照以下順序為燃料電池堆采取相應(yīng)安全措施。a)在這些能量尚未釋放時，首先消除燃料電池堆外部的隱患。b)對這些能量進(jìn)行被動控制(如采用泄壓閥、隔熱構(gòu)件等),確保能量釋放時不危及周圍環(huán)境。c)對這些能量進(jìn)行主動控制(如通過燃料電池中的電控裝置)。在這種情況下，由控制裝置故障引發(fā)的危險應(yīng)逐一加以考慮，對功能安全的評價應(yīng)符合IEC61508(所有部分)的規(guī)定。另一方面，可將危險告知燃料電池系統(tǒng)集成制造商。d)提供適當(dāng)?shù)?、與殘存危險有關(guān)的安全標(biāo)記。4.2設(shè)計要求燃料電池堆制造商應(yīng)根據(jù)風(fēng)險評估進(jìn)行設(shè)計。風(fēng)險評估應(yīng)符合GB/T7826和IEC61508(所有部分)規(guī)定。燃料電池堆及其所有零部件應(yīng)：a)適合于預(yù)期使用時的溫度、壓力、流量、電壓及電流范圍；3b)在預(yù)期使用中，能耐受燃料電池堆所處環(huán)境的各種作用、各種運行過程和其他條件對燃料電池堆的不良影響。如果燃料電池堆帶有封裝外殼，則外殼防護應(yīng)根據(jù)燃料電池堆的不同使用環(huán)境，并按GB/T4208的要求選擇適當(dāng)?shù)姆雷o等級并予以標(biāo)志。4.2.2正常運行條件下的特性燃料電池堆在按制造商說明書中規(guī)定的所有正常運行條件運行時，不應(yīng)產(chǎn)生任何損壞。4.2.3著火和點燃應(yīng)對燃料電池堆采取保護措施(如通風(fēng)、氣體檢測等),以確保燃料電池堆內(nèi)部泄漏或?qū)ν庑孤┑臍怏w不致達(dá)到其爆炸濃度。這些措施的設(shè)計規(guī)范(如要求的通風(fēng)速率)應(yīng)由燃料電池堆制造商提供，并在說明書中加以說明，以便燃料電池系統(tǒng)集成制造商采取預(yù)防措施，確保安全。對難以采取保護措施(通風(fēng)、氣體檢測等)的產(chǎn)品，且處于爆炸性環(huán)境或區(qū)域中的零部件應(yīng)由滿足GB/T5169.16—2017中表2規(guī)定的V-0、V-1或V-2的阻燃材料制造。4.2.4管路和管件裝配管路的尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求，其材料應(yīng)滿足預(yù)期輸送的溫度、壓力的要求，并免于遭受流體介質(zhì)對管材機械性能劣化的影響。管路系統(tǒng)應(yīng)滿足5.4規(guī)定的氣體泄漏試驗要求。應(yīng)徹底清理管路的內(nèi)表面以除去顆粒物及有機污染物，管路端口應(yīng)仔細(xì)清除障礙物和毛刺。用來傳輸氣體的柔性管道和相關(guān)配件應(yīng)符合GB/T3512、GB/T5563、GB/T15329的規(guī)定，輸送氫氣的管路應(yīng)作特殊考慮。4.2.4.2非金屬管路系統(tǒng)在下列情況下，可使用塑料和橡膠管材、管路和組件。非金屬管路系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)最高運行溫度和最高運行壓力的共同作用，不應(yīng)釋放出對燃料電池堆有害的物質(zhì)，并能與使用、維修和保養(yǎng)時所接觸的其他材料、化學(xué)品相容，應(yīng)具有足夠的機械強度，滿足5.6和5.7的要求。必要時應(yīng)加防護套管或外罩來防止燃料電池堆上的塑料或橡膠管件受到機械損傷。所有安裝有輸送易燃?xì)怏w的塑料或橡膠管件的腔室，都應(yīng)防止可能的過熱。如有這種過熱的可能時，應(yīng)告知燃料電池系統(tǒng)集成制造商這一部位允許的最高溫度，以便他們提供一個控制系統(tǒng)，腔室溫度應(yīng)比輸送燃料管件所用材料的最低熱變形溫度下限低10℃以上，否則即切斷燃料輸入。用于危險區(qū)域(如爆炸性環(huán)境)內(nèi)的塑料或橡膠材料應(yīng)是能導(dǎo)電的，除非設(shè)計上能做到避免靜電電荷累積，其應(yīng)符合GB/T3836.1—2021中7.4.2的要求。4.2.4.3金屬管路系統(tǒng)金屬管路系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)最高運行溫度和壓力的共同作用，不應(yīng)析出對燃料電池堆有害的物質(zhì)，并能與使用、維修和保養(yǎng)時所接觸的其他材料、化學(xué)品相容，金屬管路系統(tǒng)應(yīng)保持完好，應(yīng)具有足夠的機械強度。金屬成型的彎管在彎曲時不應(yīng)引起影響使用的缺陷。44.2.5接線端子和電氣連接件對外電路供電的電氣連接件應(yīng)滿足下述要求：a)固定在其安裝構(gòu)件上，并保持足夠的接觸壓力，不會自行松動；b)導(dǎo)電部分不會從其預(yù)定位置滑脫；c)正確連接以確保導(dǎo)電部分不致受到損傷而影響其功能；d)在正常緊固過程中能防止發(fā)生旋轉(zhuǎn)、扭曲或永久變形；e)導(dǎo)電連接件應(yīng)有防護措施，不可裸露；f)應(yīng)采取防腐措施，使金屬表面不發(fā)生腐蝕且相互連接的金屬件之間不應(yīng)發(fā)生化學(xué)腐蝕；g)接線端子和電氣連接件應(yīng)符合電力負(fù)荷的要求，母線端子標(biāo)出正負(fù)極。制造商應(yīng)在技術(shù)文件中詳細(xì)說明存在的帶電零部件，特別是系統(tǒng)關(guān)閉后由于殘余電壓而存在危險的帶電部分，告知燃料電池系統(tǒng)集成制造商應(yīng)采取防止電擊的措施，還應(yīng)預(yù)防燃料電池堆帶電部分的意外短路。為確保燃料電池堆的安全，宜提供相關(guān)參數(shù)的監(jiān)控措施，如：a)燃料電池堆溫度；b)燃料電池堆和/或單電池的電壓。監(jiān)控點的位置由燃料電池堆制造商規(guī)定并向燃料電池系統(tǒng)集成制造商加以說明。在用其他方式對燃料電池堆提供安全運行保障的情況下，這些方式應(yīng)具有和對溫度及電壓監(jiān)控等效的安全保障能力。4.3技術(shù)要求按照本文件的測試方法對燃料電池堆進(jìn)行氣密性測試[氣體泄漏試驗(5.4)、竄氣試驗(5.5)],結(jié)果應(yīng)滿足制造商在技術(shù)文件中對泄漏速率的要求；對于帶集中安全通風(fēng)系統(tǒng)和吹掃程序的帶有封裝外殼的燃料電池堆，易燃?xì)怏w濃度試驗(5.13)的結(jié)果應(yīng)低于低可燃極限的25%。燃料電池堆在經(jīng)受本文件規(guī)定的允許工作壓力試驗(5.6)、冷卻系統(tǒng)耐壓試驗(5.7)和壓力差試驗(5.8)后，燃料電池堆及其零部件不應(yīng)出現(xiàn)開裂、永久變形或其他物理損傷，且滿足5.4～5.5的要求。燃料電池堆中帶電部分和不帶電的導(dǎo)電部分之間的所有絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計，都應(yīng)符合電氣絕緣結(jié)構(gòu)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)要求。影響結(jié)構(gòu)件功能的材料的機械特性(如抗拉強度)應(yīng)得到保證，當(dāng)其所在部位溫度比正常運行溫度的最高值還高20℃(但不應(yīng)低于80℃)時，仍應(yīng)符合設(shè)計要求。按照5.9的方法進(jìn)行試驗，燃料電池堆在加注冷卻液且冷卻液處于冷態(tài)不循環(huán)狀態(tài)下，正負(fù)極對地絕緣比阻值不應(yīng)低于100Ω/V,如果在絕緣試驗中，不能滿足要求，則應(yīng)停止后續(xù)試驗，且應(yīng)向系統(tǒng)集成商提供試驗數(shù)據(jù)，由系統(tǒng)集成商采取減少危險的措施。54.3.4輸出性能要求燃料電池堆按制造商給定的技術(shù)條件運行時，其性能輸出指標(biāo)[正常運行試驗(5.10)和額定功率試驗(5.11)]應(yīng)不低于制造商在技術(shù)文件中的規(guī)定值。電氣過載試驗(5.12)后，燃料電池堆不應(yīng)出現(xiàn)開裂、永久變形或其他物理損傷。4.3.5環(huán)境適應(yīng)性要求4.3.5.1高低溫環(huán)境儲存要求燃料電池堆按制造商規(guī)定的溫度條件在進(jìn)行低溫儲存試驗(5.14.2)或高溫儲存試驗(5.14.3)后，不應(yīng)出現(xiàn)開裂、破碎、永久變形或其他物理損傷。氣密性和性能試驗結(jié)果均應(yīng)滿足制造商在技術(shù)文件中的規(guī)定。被試樣品在經(jīng)受與預(yù)期使用過程中的沖擊及振動環(huán)境[耐振動和沖擊試驗(5.14.4)]相同或相似的情形下，不應(yīng)引起任何危險或功能失效。氣密性、絕緣性和性能試驗均應(yīng)滿足制造商在技術(shù)文件中的規(guī)定。4.4儀器設(shè)備和精度要求用于試驗的儀器至少應(yīng)包括：a)測量環(huán)境條件的儀器：氣壓計、溫濕度計；b)測量燃料條件的儀器：燃料流量計、壓力測量儀、溫度測量儀、濕度測量儀/露點溫度計；c)測量氧化劑的儀器：氧化劑流量計、壓力測量儀、溫度測量儀、濕度測量儀/露點溫度計；d)測量循環(huán)水(冷卻液)的儀器：液體流量計、壓力測量儀、溫度測量儀；e)測量電能輸出的儀器：電壓測量儀、電流測量儀、其他附件；f)常規(guī)檢查要用到的儀器：稱重衡器、秒表、游標(biāo)卡尺等。試驗設(shè)備及儀器應(yīng)符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，使用儀器的計量單位及精度的要求參見表1。注：測量氣體泄漏的流量計量程范圍和泄漏量相匹配。表1測量儀器及精度測量儀器計量單位精度氣壓計不低于士2濕度計%不低于±5%溫度測量儀℃不低于±1壓力測量儀不低于士2露點溫度計℃不低于士2氣體流量計不低于±1.0%FS液體流量計不低于±2.0%FS電壓測量儀V不低于±0.5%FS電流測量儀A不低于±0.5%FS6表1測量儀器及精度(續(xù))測量儀器計量單位精度氫氣濃度檢測儀稱重衡器不低于0.1%FS秒表S土0.1游標(biāo)卡尺不低于±0.02電導(dǎo)率測試儀不低于±0.1耐壓測試儀MΩ影像測試儀不低于±0.025試驗方法5.1通則除非另有規(guī)定，燃料電池堆宜在如下所述的環(huán)境條件下進(jìn)行試驗：a)海拔不超過1000m;b)環(huán)境溫度5℃~40℃。試驗前，制造商根據(jù)測試項目需求提供被試樣品的參數(shù)信息，宜包含附錄A中的全部或部分信息。對于單件生產(chǎn)的產(chǎn)品宜按表2順序進(jìn)行試驗，批量生產(chǎn)的樣品采用隨機抽樣的方法完成下述規(guī)定的測試項目。表2測試項目列表序號章節(jié)編號測試項目1外觀檢查2安全性試驗3氣體泄漏試驗4竄氣試驗5允許工作壓力試驗6冷卻系統(tǒng)耐壓試驗7壓力差試驗8絕緣試驗9正常運行試驗額定功率試驗電氣過載試驗易燃?xì)怏w濃度試驗7表2測試項目列表(續(xù))序號章節(jié)編號測試項目環(huán)境適應(yīng)性試驗燃料電池堆質(zhì)量比功率燃料電池堆芯體積比功率5.2外觀檢查外觀檢查的內(nèi)容如下：——標(biāo)簽、外觀檢查：采用目測法檢查被試樣品的外觀是否完好，有無損壞、劃傷等缺陷；標(biāo)簽是否按要求粘貼在設(shè)計位置，標(biāo)簽的內(nèi)容是否完整，清晰；在燃料電池堆表面是否有正負(fù)極標(biāo)識；——極性檢查：對接線端子和電氣連接進(jìn)行檢驗，確認(rèn)是否符合要求；在進(jìn)行5.10正常運行試驗時用電壓表檢查樣品接線端子極性。5.3安全性試驗為確保試驗的安全性，在正式試驗開始前，應(yīng)對燃料電池堆進(jìn)行氣密性、絕緣電阻等安全性試驗，若測試未通過，則停止后續(xù)試驗。5.3.2氣密性試驗燃料電池堆處于冷態(tài)，關(guān)閉燃料電池堆的陽極出口、陰極出口和冷卻液出口，同時向陽極腔、陰極腔及冷卻液腔通入氮氣，并逐漸加壓至最大允許工作壓力的1.3倍，壓力穩(wěn)定后關(guān)閉進(jìn)氣閥門，保壓20min。記錄壓力下降值，結(jié)果向上保留小數(shù)點后一位。壓力下降值應(yīng)不大于初始值的15%。注：該條款不適用于風(fēng)冷燃料電池堆。5.3.3干態(tài)絕緣電阻試驗試驗前，燃料電池堆的端電壓應(yīng)小于36V(DC)。試驗時，燃料電池堆冷卻液腔不充冷卻液。試驗的測量位置如下：a)燃料電池堆集流體與燃料電池堆端板(適用于端板接地的設(shè)計);b)燃料電池堆集流體與燃料電池堆固定點(適用于固定點接地的設(shè)計)或其他指定接地點。絕緣電阻試驗的試驗電壓取值見表3。表3絕緣電阻試驗電壓序號燃料電池堆最高設(shè)計電壓Vstak“的1.5倍/V試驗電壓ViR/V(DC)1(Vstack×1.5)≤2502250<(Vstack×1.5)≤5003500<(Vstack×1.5)≤10008GB/T20042.2—2023表3絕緣電阻試驗電壓(續(xù))序號燃料電池堆最高設(shè)計電壓Vstack°的1.5倍/V試驗電壓ViR/V(DC)4(Vstack×1.5)>10002500Vstack——燃料電池堆最高設(shè)計電壓，單位為伏特(V);ViR——絕緣電阻試驗的試驗電壓，單位為伏特(V)。當(dāng)被測樣品的最高設(shè)計電壓>667V時，試驗電壓可由制造商和買方協(xié)商確定。將絕緣電阻測試儀設(shè)置到指定的擋位，將電壓穩(wěn)步增加到指定值，維持至少5s以便獲得穩(wěn)定的絕緣電阻讀數(shù)。試驗過程中，燃料電池堆應(yīng)與臺架絕緣。絕緣比電阻值按照公式(1)進(jìn)行計算：R=R,×10°/Vck (1)式中：R——絕緣比電阻值計算結(jié)果，單位為歐每伏(Ω/V);R?——絕緣電阻測試儀讀數(shù)，單位為兆歐(MΩ);Vsack——燃料電池堆最高設(shè)計電壓，單位為伏特(V);絕緣比電阻值的計算結(jié)果應(yīng)向下保留小數(shù)點后一位。絕緣比電阻值應(yīng)在100Ω/V以上，如果不能滿足要求，則試驗數(shù)據(jù)應(yīng)提供給燃料電池系統(tǒng)集成制造商。5.4氣體泄漏試驗本試驗應(yīng)在按照制造商規(guī)定的方法停機后，在室溫下靜置1h后進(jìn)行。封閉燃料電池堆的陽極腔、陰極腔和冷卻液腔的出口，在室溫下將氮氣通過穩(wěn)壓器和流量計同時通入燃料電池堆的陽極腔、陰極腔和不含液體的冷卻液腔，慢慢調(diào)整壓力直至壓力達(dá)到最高工作壓力(表壓)并穩(wěn)定1min。在泄漏試驗過程中入口壓力應(yīng)穩(wěn)定不變(即壓力波動不超過2kPa),用串聯(lián)于燃料電池堆入口并聯(lián)管路處的流量計測量氣體10min的泄漏量，計算平均泄漏速率。相應(yīng)的氣體泄漏速率應(yīng)該按照公式(2)進(jìn)行計算：qfuel=2×R×qtest……(2)式中：qa——燃料氣體泄漏速率(常壓室溫),單位為毫升每秒或毫升每分鐘(mL/s或mL/min);qus——試驗氣體平均泄漏速率(常壓室溫),單位為毫升每秒或毫升每分鐘(mL/s或mL/min);R——修正系數(shù)，見公式(3)或公式(4)。按照公式(2)計算得出的結(jié)果，應(yīng)不超過給用戶提供的技術(shù)文件氣體泄漏速率6.5.1中d)的規(guī)定值。應(yīng)采用公式(3)或公式(4)計算修正系數(shù)R,取較高值，并應(yīng)寫入試驗報告。當(dāng)使用氮氣作為試驗氣體，燃料氣體為氫氣時，修正系數(shù)R取3.74。式中：des——試驗氣體的相對密度；drue——燃料氣體的相對密度?；蛘撸菏街校?GB/T20042.2—2023μ——試驗氣體的動力黏度，單位為牛頓秒每平方米(N·s/m2)5.5竄氣試驗該試驗應(yīng)在按照制造商規(guī)定的方法停機后，于室溫下靜置1h后進(jìn)行。如前置步驟為5.4,則該步驟可省略。所測得的竄氣速度不大于6.5.1中e)的規(guī)定值，則可判定為符合要求。5.5.2陽極腔向陰極腔竄氣速度的測定試驗時，將燃料電池堆的陽極腔出口、陰極腔進(jìn)口以及冷卻液腔進(jìn)出口全部封住。在陰極腔的出氣口接上流量計，由陽極腔的進(jìn)氣口通入氮氣，緩慢調(diào)整壓力至允許最大工作壓力差，試驗過程中入口壓力應(yīng)穩(wěn)定不變(即壓力波動不超過2kPa),穩(wěn)定1min后，在流量計上讀取氮氣向陰極腔的竄氣速度L?,相應(yīng)竄氣速度X?按照公式(5)進(jìn)行計算：X?=2×R×L?……(5)X?——陽極腔向陰極腔的竄氣速度，單位為毫升每分鐘(mL/min);R——按公式(3)或公式(4)計算得出的修正系數(shù)中的較大者，當(dāng)燃料氣體為氫氣時，R取3.74;L?——陽極腔向陰極腔的氮氣竄氣速度，單位為毫升每分鐘(mL/min)。5.5.3陽極腔和陰極腔向冷卻液腔的竄氣速度的測定試驗時，將燃料電池堆的陽極腔出口、陰極腔出口以及冷卻液腔入口全部封住。在冷卻液腔出口接上流量計，由陽極腔和陰極腔的進(jìn)氣口同時通入氮氣，緩慢調(diào)整壓力至陽極腔和陰極腔的最大運行壓力(表壓，取兩壓力中的較高值),試驗過程中入口壓力應(yīng)穩(wěn)定不變(即壓力波動不超過2kPa),穩(wěn)定1min后，在流量計上讀取陽極腔和陰極腔向冷卻液腔的竄氣速度L,。相應(yīng)竄氣速度X。按照公式(6)進(jìn)行計算：X?——陽極腔和陰極腔向冷卻液腔的竄氣速度，單位為毫升每分鐘(mL/min);R——按公式(3)或公式(4)計算得出的修正系數(shù)中的較大者，當(dāng)燃料氣體為氫氣時，R取3.74;L?——陽極腔和陰極腔向冷卻液腔的氮氣竄氣速度，單位為毫升每分鐘(mL/min)。5.5.4冷卻液腔向陽極腔的竄氣速度的測定試驗時，將燃料電池堆的陽極腔入口和冷卻液腔出口全部封住。在陽極腔出口接上流量計，由冷卻液腔入口通入氮氣，緩慢調(diào)整壓力至允許最大工作壓力差，試驗過程中入口壓力應(yīng)穩(wěn)定不變(即壓力波動不超過2kPa),穩(wěn)定1min后，在流量計上讀取冷卻液腔向陽極腔的氮氣竄氣速度L?。度X?按照公式(7)進(jìn)行計算：X?=2×R×L?………X?=2×R×L?X?——冷卻液腔向陽極腔的竄氣速度，單位為毫升每分鐘(mL/min);相應(yīng)竄氣速R——按公式(3)或公式(4)計算得出的修正系數(shù)中的較大者，當(dāng)燃料氣體為氫氣時，R取3.74;L?——冷卻液腔向陽極腔的氮氣竄氣速度，單位為毫升每分鐘(mL/min)。注：對于無冷卻液腔或冷卻液腔為開放型的燃料電池堆，不進(jìn)行陽極腔和陰極腔對冷卻液腔的竄氣的測定。5.5.5冷卻液腔向陰極腔的竄氣速度的測定試驗時，將燃料電池堆的陰極腔入口和冷卻液腔出口全部封住。在陰極腔出口接上流量計，由冷卻液腔入口通入氮氣，緩慢調(diào)整壓力至允許最大工作壓力差，試驗過程中入口壓力應(yīng)穩(wěn)定不變(即壓力波動不超過2kPa),穩(wěn)定1min后，在流量計上讀取冷卻液腔向陰極腔的氮氣竄氣速度L?。度X?按照公式(8)進(jìn)行計算：相應(yīng)竄氣速式中：X?——冷卻液腔向陰極腔的竄氣速度，單位為毫升每分鐘(mL/min);氧化劑與氮氣的相對密度比值成正比，當(dāng)氧化劑為空氣時，RL?——冷卻液腔向陰極腔的氮氣竄氣速度，單位為毫升每分鐘(mL/min)。注：對于無冷卻液腔或冷卻液腔為開放型的燃料電池堆，不進(jìn)行陽極腔和陰極腔對冷卻液腔的竄氣的測定。5.6允許工作壓力試驗燃料電池堆的允許工作壓力試驗應(yīng)分別在最高和最低運行溫度下進(jìn)行，試驗介質(zhì)為氮氣。若制造商提供了嚴(yán)酷等級，則按照制造商提供的嚴(yán)酷等級高的條件執(zhí)行，若未提供，則按照如下要求進(jìn)行試驗。如果在正常運行時燃料電池堆的陽極腔和陰極腔的內(nèi)部壓力相同或壓差≤30kPa,試驗時可將其相互連通。如果燃料電池堆有冷卻通道且工作壓力與陽極腔和陰極腔相同或壓差≤30kPa,則該通道也可同時按相同方法進(jìn)行允許工作壓力試驗。試驗過程中，環(huán)境的平均升降溫速率不大于2℃/min。5.6.2高溫壓力試驗將燃料電池堆置于制造商給定的最高運行溫度的環(huán)境中，靜置12h以上；應(yīng)對燃料電池堆(陽極和陰極通道、冷卻液通道)逐步加壓，直到壓力達(dá)到制造商規(guī)定的該溫度下的最大允許工作壓力(表壓)的1.3倍，至少保持壓力穩(wěn)定5min,過程中壓力波動不超過2kPa。試驗環(huán)境溫度降至25℃,靜置12h以上。試驗報告中應(yīng)注明試驗壓力值、壓力穩(wěn)定時間和試驗環(huán)境條件。試驗中，燃料電池堆不應(yīng)出現(xiàn)開裂、永久變形或其他物理損傷。試驗后，重復(fù)進(jìn)行氣體泄漏試驗(5.4)和竄氣試驗(5.5),試驗結(jié)果均應(yīng)滿足制造商在技術(shù)文件中的5.6.3低溫壓力試驗將燃料電池堆置于制造商給定的最低運行溫度的環(huán)境中，靜置12h以上。應(yīng)對燃料電池堆(陽極和陰極通道、冷卻液通道)逐步加壓，直到壓力達(dá)到制造商規(guī)定的該溫度下的最大允許工作壓力(表壓)的1.3倍，至少保持壓力穩(wěn)定5min,過程中壓力波動不超過2kPa。試驗環(huán)境溫度升至25℃,靜置12h以上。試驗報告中應(yīng)注明試驗壓力值、壓力穩(wěn)定時間和試驗環(huán)境條件。試驗中，燃料電池堆不應(yīng)出現(xiàn)開裂、永久變形或其他物理損傷。試驗后，重復(fù)進(jìn)行氣體泄漏試驗(5.4)和竄氣試驗(5.5),試驗結(jié)果均應(yīng)滿足制造商在技術(shù)文件中的規(guī)定。5.7冷卻系統(tǒng)耐壓試驗如果在允許工作壓力試驗中沒有對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行試驗，則應(yīng)對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行壓力試驗。若制造商提供了嚴(yán)酷等級，則按照制造商提供的嚴(yán)酷等級高的條件執(zhí)行。否則，應(yīng)分別在制造商規(guī)定的最高運行溫度和最低運行溫度下進(jìn)行，試驗介質(zhì)為氮氣。試驗前燃料電池堆應(yīng)在目標(biāo)試驗溫度下靜置12h以上。試驗時，對燃料電池堆的冷卻系統(tǒng)逐步加壓，直到壓力達(dá)到制造商規(guī)定的該溫度下的允許工作壓力的1.3倍，至少保持壓力穩(wěn)定5min,過程中壓力波動不超過2kPa。試驗完成后將環(huán)境溫度恢復(fù)至25℃,靜置12h以上后再進(jìn)行后續(xù)試驗。試驗報告中應(yīng)注明試驗壓力值、壓力穩(wěn)定時間和試驗環(huán)境條件。燃料電池堆不應(yīng)出現(xiàn)開裂、永久變形或其他物理損傷。試驗后，重復(fù)進(jìn)行氣體泄漏試驗(5.4)和竄氣試驗(5.5),試驗結(jié)果均應(yīng)滿足制造商在技術(shù)文件中的規(guī)定。5.8壓力差試驗對陽極和陰極通道內(nèi)工作壓力不同的燃料電池堆，應(yīng)進(jìn)行壓力差試驗。若制造商提供了嚴(yán)酷等級，則按照制造商提供的嚴(yán)酷等級高的條件執(zhí)行。否則，應(yīng)分別在制造商規(guī)定的最高運行溫度和最低運行溫度下進(jìn)行，試驗介質(zhì)為氮氣。試驗前燃料電池堆應(yīng)在目標(biāo)試驗溫度下靜置12h以上。向陽極腔通入氮氣，陰極腔與大氣相通，并逐漸加壓，直到壓力達(dá)到制造商規(guī)定的該溫度下最大允許工作壓力差的1.3倍，保持壓力穩(wěn)定不少于5min,過程中壓力波動不超過2kPa。試驗完成后將環(huán)境溫度恢復(fù)至25℃,靜置12h以上后再進(jìn)行后續(xù)試驗。燃料電池堆不能有開裂、永久變形或其他物理損傷。試驗后，重復(fù)進(jìn)行陽極腔向陰極腔竄氣速度的測定(5.5.2),竄氣速度應(yīng)在制造商規(guī)定的范圍內(nèi)。若電堆設(shè)計不存在陰陽極壓差，該試驗可以省略。5.9絕緣試驗試驗前，燃料電池堆的電池堆電端電壓應(yīng)小于36V(DC)。試驗時，將燃料電池堆冷卻液腔內(nèi)充滿制造商指定的冷卻液(冷態(tài)不循環(huán)),冷卻液在(23±2)℃下測量位置：a)燃料電池堆集流體與燃料電池堆端板(設(shè)計中端板接地);b)燃料電池堆集流體與燃料電池堆固定點(設(shè)計中固定點接地)或其他指定接地點。根據(jù)表3選擇相應(yīng)的試驗電壓。將絕緣電阻測試儀設(shè)置到指定的擋位，將電壓穩(wěn)步增加到指定值，維持至少5s以便獲得穩(wěn)定的絕緣電阻讀數(shù)。試驗過程中，燃料電池堆應(yīng)與臺架絕緣。按照公式(1)計算絕緣比電阻值，絕緣比電阻值應(yīng)在100Ω/V以上，如果不能滿足要求，則試驗數(shù)據(jù)應(yīng)提供給燃料電池系統(tǒng)集成制造商。試驗報告中應(yīng)注明冷卻液的溫度、電導(dǎo)率。5.10正常運行試驗進(jìn)行正常運行試驗前，用電壓表檢查樣品接線端子極性是否正確，按照制造商提供的活化方法對燃料電池堆進(jìn)行活化。正常運行試驗步驟如下：a)按照制造商規(guī)定的方式進(jìn)行加載，調(diào)節(jié)試驗平臺參數(shù)，使燃料電池堆的運行條件達(dá)到制造商規(guī)定的范圍后，每個工況點持續(xù)運行5min以上，穩(wěn)態(tài)運行點應(yīng)至少包含10個工況點；b)應(yīng)在額定電流點至少持續(xù)運行10min,持續(xù)運行期間，燃料電池堆端電壓波動不應(yīng)超過3%,即該時間段內(nèi)的燃料電池堆端電壓應(yīng)始終處于平均電壓的97%～103%之間；c)按照制造商規(guī)定的正常關(guān)機規(guī)程停機；d)若試驗中斷，應(yīng)重新執(zhí)行。參照附錄B記錄正常運行過程中燃料電池堆的參數(shù)，各工況點結(jié)果取電流加載階躍前的1min內(nèi)的平均值。除單片電壓(V)向下保留三位小數(shù)外，其余參數(shù)均向下保留1位小數(shù)。在試驗報告中，應(yīng)明確各個工況點所對應(yīng)的陰陽極操作壓力(表壓)、過量系數(shù)、溫度、濕度和冷卻液的溫度、電堆最高表面溫度等。5.11額定功率試驗額定功率試驗的步驟如下：a)按照制造商規(guī)定的條件進(jìn)行加載，在指定工況點運行條件達(dá)到制造商規(guī)定的范圍后，穩(wěn)定運行1min,直接加載至額定電流點；b)在額定電流點至少持續(xù)運行60min,持續(xù)運行期間，燃料電池堆端電壓波動不應(yīng)超過3%,即該時間段內(nèi)的燃料電池堆端電壓應(yīng)始終處于平均電壓的97%～103%之間；c)按照制造商規(guī)定的正常關(guān)機規(guī)程停機；d)若試驗中斷，應(yīng)重新執(zhí)行。參照附錄B記錄額定功率試驗過程中燃料電池堆的參數(shù)，結(jié)果取電流穩(wěn)定運行階段最后1min內(nèi)的平均值。以額定電流下最后1min內(nèi)的功率均值作為額定功率。除單片電壓(V)向下保留三位小數(shù)外，其余參數(shù)均向下保留1位小數(shù)。參照附錄C計算燃料電池堆的電效率。在試驗報告中，應(yīng)明確額定電流點所對應(yīng)的陰陽極操作壓力(表壓)、過量系數(shù)、溫度、濕度、電壓效率和冷卻液的溫度等。在確保運行時間不低于60min的條件下，本試驗可與正常運行試驗(5.10)中b)同步進(jìn)行。5.12電氣過載試驗為檢驗燃料電池堆是否具有規(guī)定的過載能力，應(yīng)進(jìn)行電氣過載試驗。電氣過載試驗步驟如下：a)按照制造商規(guī)定的條件進(jìn)行加載，在指定工況點運行條件達(dá)到制造商規(guī)定的范圍后，穩(wěn)定運行1min,直接加載至額定電流點，在額定電流點至少持續(xù)運行10min;b)按照制造商規(guī)定的加載方式將電流逐漸增加到6.5.1中t)的規(guī)定值，并維持制造商允許的最大過載時間，在該時間內(nèi)電壓波動不應(yīng)超過3%;c)按照制造商規(guī)定的正常關(guān)機規(guī)程停機；d)若試驗中斷，應(yīng)重新執(zhí)行。試驗后燃料電池堆不應(yīng)出現(xiàn)開裂、永久變形或其他物理損傷。參照附錄B記錄電氣過載試驗過程中燃料電池堆的參數(shù)，結(jié)果取電流穩(wěn)定運行階段最后1min內(nèi)的平均值，如運行時間不超過1min,則取最后30s內(nèi)的平均值。除單片電壓(V)向下保留三位小數(shù)外，其余參數(shù)均向下保留1位小數(shù)。在試驗報告中，應(yīng)明確過載電流點所對應(yīng)的陰陽極操作壓力(表壓)、過量系數(shù)、溫度、濕度和冷卻液的溫度等。本試驗可在正常運行試驗(5.10)中b)和c)之間進(jìn)行。5.13易燃?xì)怏w濃度試驗本試驗只適用于帶有集中安全通風(fēng)系統(tǒng)和吹掃程序的帶有封裝外殼的燃料電池堆，其運行溫度低于易燃?xì)怏w的自燃溫度。在燃料電池堆正常運行的溫度和進(jìn)氣壓力條件下運行達(dá)到熱平衡條件后，測試運行過程中燃料電池堆可能存在氫氣泄漏情況。測試在室內(nèi)無風(fēng)條件下進(jìn)行，測試點位置和泄漏濃度上限要求可由需求方和制造商協(xié)商確定，如果沒有明確要求，將按以下要求進(jìn)行測量。帶有集中安全通風(fēng)系統(tǒng)和吹掃程序的封閉系統(tǒng)，要求有進(jìn)氣風(fēng)口(一個)和出風(fēng)口(至少一個),一定量的空氣或氮氣(通風(fēng)量由需求方和制造商商定)通過進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入封閉系統(tǒng)中，再由出風(fēng)口排出。利用氫濃度泄漏檢測儀在距吹掃口和出風(fēng)口1cm的位置進(jìn)行測試，以保證測得的易燃?xì)怏w濃度是燃料電池堆外殼內(nèi)的濃度。此試驗應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，兩個測量讀數(shù)間的時間間隔應(yīng)不少于15min,取測試過程中4次測量結(jié)果的最高濃度值，濃度應(yīng)小于低可燃極限的25%。其中正常運行條件是指燃料電池堆在制造商規(guī)定的額定電流點所對應(yīng)的條件。本試驗可在5.11試驗過程中進(jìn)行。5.14環(huán)境適應(yīng)性試驗本試驗項目是為了評價燃料電池堆在規(guī)定的壽命周期內(nèi)，在預(yù)期的運輸、儲存溫度及使用過程中產(chǎn)品對環(huán)境的適應(yīng)能力是否可以達(dá)到規(guī)定的要求。試驗開始前需先按照5.4和5.5進(jìn)行氣密性試驗，試驗結(jié)果應(yīng)滿足制造商的規(guī)定值；之后按照制造商規(guī)定的要求對燃料電池堆進(jìn)行前處理，包含運行、吹掃以及靜置等。在試驗過程中，環(huán)境的平均升降溫速率不大于2℃/min。5.14.2低溫儲存試驗按照制造商規(guī)定的要求處理后，進(jìn)行低溫儲存試驗。低溫儲存試驗步驟如下：a)燃料電池堆置于低溫儲存試驗環(huán)境箱中，至試驗箱內(nèi)環(huán)境溫度與預(yù)定的最低儲存溫度(具體溫度根據(jù)試驗要求確定)的偏差滿足士2℃,靜置12h以上；b)試驗環(huán)境溫度升至室溫，靜置12h以上；c)重復(fù)以上過程，共3次。試驗后，燃料電池堆不應(yīng)出現(xiàn)開裂、破損、永久變形或其他物理損傷，如試驗使用了冷卻液，則不應(yīng)有冷卻液流出。按照5.4進(jìn)行氣體泄漏試驗；按照5.5進(jìn)行竄氣試驗；試驗結(jié)果應(yīng)滿足制造商的規(guī)定值。按照5.10進(jìn)行正常運行試驗，性能滿足制造商的規(guī)定。5.14.3高溫儲存試驗按照制造商規(guī)定的要求處理后，進(jìn)行高溫儲存試驗。高溫儲存試驗步驟如下：a)燃料電池堆置于高溫儲存試驗環(huán)境箱中，至試驗箱內(nèi)環(huán)境溫度與預(yù)定的最高儲存溫度(具體溫度根據(jù)試驗要求確定)的偏差滿足±2℃,靜置12h以上；b)試驗環(huán)境溫度降至室溫，靜置12h以上；c)重復(fù)以上過程，共3次。試驗后，燃料電池堆不應(yīng)出現(xiàn)開裂、破損、永久變形或其他物理損傷，如試驗使用了冷卻液，則不應(yīng)有冷卻液流出。按照5.4進(jìn)行氣體泄漏試驗；按照5.5進(jìn)行竄氣試驗；試驗結(jié)果應(yīng)滿足制造商的規(guī)定值。按照5.10進(jìn)行正常運行試驗，性能滿足制造商的規(guī)定。5.14.4耐振動和沖擊試驗試驗前對燃料電池堆的外觀進(jìn)行檢查，應(yīng)無破損、斷裂、變形和脫落情況。制造商在規(guī)定允許值的同時，也應(yīng)規(guī)定試驗的嚴(yán)酷條件和試驗方法。注：由于燃料電池堆大小和使用條件相差很大，所以振動和沖擊試驗條件與嚴(yán)酷程度隨產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和使用條件不同而不同。若制造商未提供試驗方法，則按照本文件規(guī)定的方法進(jìn)行振動和沖擊試驗。振動試驗按如下方法進(jìn)行：按照測試對象實際安裝方式和GB/T2423.43中的規(guī)定，將測試對象安裝在振動臺上。振動試驗在三個軸向上進(jìn)行，試驗從Z軸開始，其次為Y軸，最后為X軸。試驗過程按照GB/T2423.56的規(guī)定進(jìn)行，每個軸向試驗時間為21h。試驗參照表4、表5、表6進(jìn)行。表4Z軸功率譜密度頻率5均方根(RMS)表5Y軸功率譜密度頻率5均方根(RMS)表6X軸功率譜密度頻率5均方根(RMS)振動試驗后應(yīng)將樣品在實驗室環(huán)境溫度下靜置2h,對樣品的外觀進(jìn)行檢查，燃料電池堆不應(yīng)出現(xiàn)開裂、破碎或其他物理損傷。按照5.3進(jìn)行安全性試驗后結(jié)果應(yīng)滿足制造商的規(guī)定值。按照5.10進(jìn)行正常運行試驗，性能滿足制造商的規(guī)定。沖擊試驗按如下方法進(jìn)行：燃料電池堆安裝固定后，在3個軸向：X向、Y向、Z向上以5.0g的沖擊加速度進(jìn)行沖擊試驗。機械沖擊脈沖采用半正弦波形、持續(xù)時間15ms,每個方向各進(jìn)行一次。沖擊試驗后應(yīng)將樣品在實驗室環(huán)境溫度下靜置2h,對樣品的外觀進(jìn)行檢查，燃料電池堆不應(yīng)出現(xiàn)開裂、破損、變形或其他物理損傷。按照5.3進(jìn)行安全性試驗后結(jié)果應(yīng)滿足制造商的規(guī)定值。按照5.10進(jìn)行正常運行試驗，性能滿足制造商的規(guī)定。5.15燃料電池堆質(zhì)量比功率5.15.1燃料電池堆的質(zhì)量測量測量燃料電池堆的質(zhì)量m,單位為千克(kg),測量結(jié)果向上保留小數(shù)點后兩位。5.15.2燃料電池堆質(zhì)量比功率根據(jù)5.15.1的測試結(jié)果，燃料電池堆的質(zhì)量比功率按照公式(9)進(jìn)行計算：P=Pe/m (9)式中：Prg——燃料電池堆額定功率下的質(zhì)量比功率，單位為千瓦每千克(kW/kg);Pe——燃料電池堆在5.11中測得的額定功率，單位為千瓦(kW);m——燃料電池堆的質(zhì)量，單位為千克(kg)。注：計算結(jié)果向下保留小數(shù)點后2位。5.16燃料電池堆芯體積比功率5.16.1燃料電池堆芯的體積測量采用雙極板在垂直于板面方向上的外輪廓投影面積與燃料電池堆集流板的間距的乘積計算燃料電池堆芯體積。進(jìn)行本試驗時，應(yīng)提供與被試樣品中雙極板外形輪廓尺寸完全相同的極板或光板。試驗時，應(yīng)校核所提供的極板或光板的關(guān)鍵尺寸并記錄校核過程數(shù)據(jù)。該極板或光板的最長和最寬處的尺寸應(yīng)與燃料電池堆相同位置的實測尺寸一致，兩個尺寸的差值應(yīng)<0.5mm。如燃料電池堆帶有封裝殼體，在測量燃料電池堆芯長度時，應(yīng)將該外殼全部或部分拆除后測量。體積測量步驟如下：a)采用真空吸盤或粘貼的方式，將極板平整地吸附或粘貼在剛性平面上，確保該極板不發(fā)生翹曲和變形等會導(dǎo)致投影面積可能變小的情況；b)用影像測試儀或類似設(shè)備，從極板上方進(jìn)行極板的外輪廓掃描，將掃描結(jié)果保存并導(dǎo)入到計算機中，通過計算機軟件計算出該單極板的投影面積，重復(fù)進(jìn)行三次掃描和測量，取三次測量的算術(shù)平均值作為該燃料電池堆所采用極板的投影面積S?,結(jié)果保留至小數(shù)點后1位；c)用游標(biāo)卡尺在至少4個不同點位測量燃料電池堆集流板之間的間距，即燃料電池堆芯長度l,計算平均值，結(jié)果保留至小數(shù)點后1位；d)燃料電池堆芯體積按照公式(10)進(jìn)行計算，結(jié)果向上保留至小數(shù)點后2位；V=S?×L×10-6式中：V——燃料電池堆芯體積，單位為升(L);S?——極板投影面積，單位為平方毫米(mm2);L——燃料電池堆芯長度，單位為毫米(mm)。5.16.2燃料電池堆芯體積比功率根據(jù)5.16.1的測試結(jié)果，燃料電池堆芯體積比功率按照公式(11)進(jìn)行計算：PEv=PE/V (11)式中：Pev——燃料電池堆額定功率下的堆芯體積比功率，單位為千瓦每升(kW/L):P:——燃料電池堆在5.11中測得的額定功率，單位為千瓦(kW);V——燃料電池堆芯的體積，單位為升(L)。注：計算結(jié)果向下保留小數(shù)點后2位。6標(biāo)志和說明6.1一般規(guī)定每臺燃料電池堆上都應(yīng)有必要的標(biāo)志牌或標(biāo)簽且保證其唯一性，標(biāo)志牌或標(biāo)簽上標(biāo)志的內(nèi)容應(yīng)清晰、耐久。所標(biāo)志的符號、代號及其顏色都應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的規(guī)定。標(biāo)志牌和標(biāo)簽應(yīng)可靠固定放置在明顯醒目又不妨礙檢驗的地方，應(yīng)保證在燃料電池堆整個壽命期內(nèi)不致脫落。尤其是金屬或帶有金屬層的復(fù)合箔制作的標(biāo)志牌和標(biāo)簽，更應(yīng)防止因其脫落而造成帶電部分之間的短路或發(fā)生接地故障。燃料電池堆上應(yīng)有銘牌。銘牌應(yīng)可靠地固定在易于觀察到的部位。銘牌標(biāo)志至少應(yīng)包含：a)制造商名稱或注冊商標(biāo)；b)產(chǎn)品型號；c)生產(chǎn)日期代碼或可查詢生產(chǎn)日期的序列號。6.3連接件的標(biāo)志如果由于連接件的連接錯誤可能導(dǎo)致不安全或損壞被測樣品，則制造商應(yīng)給出明確的識別標(biāo)志。如果電氣接頭有極性之分，或有接地端子與接地連接線，都應(yīng)予以標(biāo)明。存在危險的部位宜使用警示標(biāo)志，例如：a)觸電危險；b)高溫；c)易燃?xì)怏w或液體；6.5給用戶提供的技術(shù)文件燃料電池系統(tǒng)的集成、安裝、操作和維護所必需的燃料電池堆的信息應(yīng)以圖樣、表格、說明書的形式給予說明。除非燃料電池系統(tǒng)集成制造商和燃料電池堆制造商另有協(xié)議，否則燃料電池堆制造商應(yīng)為每個燃料電池堆提供這些技術(shù)文件。應(yīng)向燃料電池系統(tǒng)集成制造商提供以下信息：a)燃料和氧化劑的種類，可用的燃料和氧化劑種類(包括氣體成分、雜質(zhì)含量等);b)燃料、氧化劑氣體、冷卻液的最高和最低工作壓力、允許最大工作壓力差；c)在額定及最大功率下燃料和氧化劑的消耗量；d)燃料最大泄漏速率；e)最大竄氣速率(包括陽極腔對陰極腔、陽極腔和陰極腔對冷卻液腔、冷卻液腔向陽極腔、冷卻液腔向陰極腔);f)燃料和氧化劑供氣的允許溫度