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标准解读 | T/CSAE 388-2024《燃料电池电动汽车 燃料电池堆台架试验方法》
前言：2024年10月，燃料电池堆综合台架性能试验标准《燃料电池电动汽车 燃料电池堆台架试验方法》经过编制组两年的努力正式诞生，并形成标准号T/CSAE 388-2024的团体标准。
至此，我国的燃料电池堆综合台架试验性能拥有了统一的“度量衡”。
随着近年来国内外燃料电池技术的不断发展，众多燃料电池堆产品相继面世。由于目前国内外缺少较为统一的性能试验定义，导致在各大研究机构和企业的宣传资料中，燃料电堆的额定功率、峰值功率、体积功率密度、气密性、环境安全性、低温冷起动性能等燃料电池堆的关键性能参数一次次的突破记录。不同的试验方案及定义导致对于燃料电池堆关键性能缺乏横向对比的基础；评价方法的不同也无法使行业内有足够的技术定位，不利于燃料电池堆的行业标准化。
当前国内对燃料电池堆的性能测试主要参考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 31035-2014《质子交换膜燃料电池电堆低温特性试验方法》、GB/T 33798-2017《道路车辆用质子交换膜燃料电池模块》及GB/T 29838-2013《燃料电池 模块》四项标准，但其中多项关键性能指标的定义及测试方法并无涉及，且部分指标标准间的定义不同。目前国外尚无可供参考的完整的覆盖所有关键性能测试项目的测试标准。
相比于之前的各项标准，本项标准首先对平均单电池电压、额定功率等术语及定义作出明确规定，如将制造厂规定的燃料电池堆在正常运行且平均单电池电压不低于0.6 V的条件下，能够持续稳定运行不少于60min的输出功率定义为额定功率。继而对台架试验的环境条件、燃料电池堆要求作出规定。
在气密性测试中，要求对阳极腔向阴极腔的窜气速率根据电堆的单电池数目及活性面积进行归一化处理，可体现在单位面积内的内漏量。并首次提出了燃料电池堆对外泄漏速率的测试要求，可直观观察各腔体对外泄漏的状态。
在绝缘电阻测试要求中，规定燃料电池堆测试时的环境温湿度要求及地的测量点的选取顺序，并对测试时电堆的冷却液电导率进行规定（测试用冷却液的电导率应≤5 μS/cm）
创新性提出了高低温气密性测试，其中对低温气密测试的环境温度应不高于后续低温冷起动测试的浸机温度，并对各项气密测试的压力做出要求。
图 燃料电池堆低温冷起动测试平台示意图
低温冷起动测试中规定了起动时的气体预冷温度要求（经过预冷的阳极气体的温度应控制在环境舱设定温度的±2 ℃范围内，经过预冷的阴极气体的温度应不高于环境舱设定温度+15 ℃），规定了循环切换时大循环冷却液温度不得高于燃料电池堆冷却液腔入口和出口温度，并对大小循环装置进行注解。规定计算起动过程中的氢气消耗量及辅助电能消耗量。
在抗振动冲击性能方面，冲击测试时制造厂可选择5 g、10 g、15 g的冲击加速度，并在抗振动冲击测试后，进行复测，计算额定功率变化率。
本标准旨在提出燃料电池电动汽车用燃料电池堆的关键性能试验方法，以期给出统一的性能测试的方法，统一性能测试的度量标准，按照统一的方法来测评电堆的关键性能，结束之前因缺乏标准而出现各自为战，评价不一的局面，为鉴别市场上电堆产品的优劣提供可靠依据。
诚然，标准内容无法覆盖所有的细节，后来的开发者和研究者们需要基于标准主体，进行不断实践、探索与革新！
解读作者：冀雪峰
T/CSAE 388-2024《燃料电池电动汽车 燃料电池堆台架试验方法》第一起草人，中汽研新能源汽车检验中心（天津）有限公司燃料电池部燃料电池堆相关测试项目经理。主要负责燃料电池堆相关测试技术研发和测试工作。
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