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王刚:中国氢能燃料电池标准现状

2023-10-10 15:18:26 中国能源网
编者按:9月14日,第五届未来能源大会举办氢能技术与应用发展专题论坛,聚焦于氢能领域的前沿技术和应用发展。本次论坛由中国能源研究会氢能专业委员会秘书长徐文辉主持,与会专家学者从氢能技术的标准、前沿技术研究和应用案例等几个方面,对氢能产业以及未来能源的可持续发展展开深入探讨。

全国燃料电池及液流电池标准化委员会秘书长王刚先生作了《中国氢能燃料电池标准现状》演讲。

以下内容根据论坛演讲实录进行整理。

王刚:尊敬的徐书记、牛局长,各位老师、同仁们:大家上午好!

下面我向大家汇报一下中国氢能及燃料电池的标准化的现状。我将从以下的几个方面做一下详细的介绍。第一是2021年中共中央国务院发布了《国家标准化发展纲要》,在这个纲要当中再次明确了标准是所有行业以及社会发展的一个基础,所以又再次的明确了这个标准的地位,就像刚才的几位领导也谈到了。

然后在国务院发布的这个深化标准化改革方案当中,也明确了现在标准的类别,我们把它分成政府导向和企业导向,也就是市场自主的,政策导向实际上就包括了强制性国标,还有推荐性的国家标准,还包括行业标准和地方标准。市场自主主要是团体标准和企业标准,后面我会在这一块儿详细说一下。

从2022年开始,这是国家发布的一些关于能源行业的一些政策,这个里面一般都会把这个标准再次提出,包括标准化的建设。今年的7月19日又发布了一个氢能产业标准化的一个指南,我后面会专门详细的说,在这里就不再说了。

今天我们的主题也是氢能,氢能是生态文明的重要推手,从理论上来说,我是说理论,理论上来说,氢能可以说是取之不尽,用之不竭,因为大家都想着用风能、光伏等可再生能源,然后电解,然后储氢,然后再让它发电,再让它应用。我说了这是理论上的,但是它确实氢能是很清洁的,这一点我觉得还是很自信的。

然后再就是氢能产业链,因为今年3月份,我参加了一个团队,一个氢能行业的一个老师,他编了一本书,然后我专门做了一个统计,就是氢能的上下游产业链,如果要是把它全概括的话,氢能我查了应该是涵概了19个行业,所以有的时候我在想,发展氢能不光是氢能的环保与清洁,还有就是它可以作为经济的重要推手,可以作为一极。这个我觉得作为国家战略来说,因为它涉及到的产业非常多,行业非常多,所以我觉得这一块儿我们可以提一下。

下面说到标准,标准实际上从国际上来说,我们最认可的就是两大标委会,一个就是ISO,一个就是IEC,ISO负责氢能的主要标准为是ISOTC197,国内对口的是ISOTC309。那么在ISO方面,实际上除了TC197以外,它是负责氢能技术的,这个里面有一个区分,就是氢能技术是归ISO的,但是在具体的燃料电池方面的是归IEC的,这个跟大家先解释一下。然后在ISO里面,和氢相关的实际上还有TC22、TC26、TC58等等的相关的标委会,今年为了写那本书我专门做了一个统计,所以不仅是TC197,这是主要的,国内也一样。现在TC197一共发布了和氢能相关的有18项标准。

那么IECTC105,我所在的是国内的TC342,对口的就是TC105,今年10月份要去法国巴黎开年会,在这个里面TC105已经发布了30项关于燃料电池的标准。这个是TC105标准体系的构架,我想自豪的说,这个体系构架和我们国内的对口的TC342的构架是一模一样的,但是最后一项不在我们TC342里面,因为国内这个划分的时候这个身份周期是在另外一个标委会,所以这个和国际上是有区别的。所以你们看外面很多的标准说我们可以做生命周期什么的,那个一般都是团标。这个里面还有一个大家可以注意一下,就是燃料电池的标准IEC的标准,都是以IEC62282,很多人在提到说62282符合什么什么,这个是严重的错误,因为IEC的标准太多,所以62282后是带“-”的,他是一个大系列的标准。

中国现在要标准走出去,实际上我们在TC105里面中国的话语权还是可以的,我们已经牵头发布过两项标准,还有现在正在做的两项标准,这都是中国来牵头编制的。今年11月份,我们还在主推国内再立项再牵头的,我刚才说的两项是已经批复的国内牵头的,所以我们在话语权方面还是渐渐增强了。具体的内容就不再说了。

我详细的说下面这个,下面这个就是7月19日六部委联合发布的《氢能产业标准体系建设指南(2023)版》,为什么叫2023版呢?如果研究标准体系的人,你们应该知道2021年有一个氢能标准体系的白皮书,这个白皮书里面的框架图和这个框架图是不一样的,因为时间原因我就不跟大家一一解释了。它在氢能应用的领域里面实际上是缩小了。

还有就是氢能从这个标准体系构架来看,氢能一定是大于燃料电池行业的,这本身是两个不同的行业。从发展的角度,今天我看在座的也有很多投资方面的朋友,氢能的行业一定会大于燃料电池,因为燃料电池的应用也无非就是第五项的氢能应用里,而且5.5工业用这个是大化工的,这个里面氢能整个标准体系里面,并不涵概氢医疗、氢农业,这个也跟大家稍微解释一下。

说一下我们国内最出名的四大标委会,提到氢能相关的标委会就是这四大标委会,外面的加氢站和氢品质是归TC309,就是氢能标委会,可是不全面,我后面会详细解释。大家知道的50156、50177,氢能关于加氢站相关的标准是50打头的,那是归住建部的,所以住建部也是管的。但是另外的TC309负责氢能,这个加氢站属于氢能标委会,还有就是整车上,它是归TC114下面的SC27,也就是电动汽车分委会,然后再就是我所在的燃料电池标委会,还有一个就是气瓶标委会,它比较特殊,他是TC31下面的SC8,因为它涉及到高压,所以他同时隶属于全国锅炉压力容器的标委会,所以这个有一点特殊,这个跟大家也稍微说明一下。我所在的TC342是2008年,我们第一任的主任委员是院士,现在的主任委员武汉理工大学的潘教授。

燃料电池这个里面为什么会有一个调整呢?原来我们叫燃料电池标委会,后来把液流电池也放在里面的,然后我们是联合办公,所以总的名字就是加了一个液流,现在液流电池也比较火,尤其是张老师那边还有其他的一些单位都在做。液流电池现在很难看到国标,就是因为我们联合在一起了,一般都是出的是能源局的标准,就是NEA的TC23。还有一个NEA的TC34是能源行业的高温燃料电池,也就是大家现在说的那个SFC。当然我们如果申请这两个液流钒电池和高温燃料电池的话也要走TC342。

TC342的范围就是在这个红圈之内的,再往外的我们就不管了,可以大家合作,因为各个标委会之间都是有联络员的,这个可以合作,这个也不详细的跟大家解释了,所以里面的八大零部件是在我们这个标委会里面。

那么TC342现在已经发布了58项标准,废止和更新的有12项,现在有效的是46项,其中的液流电池有4项,SFC高温的有1项,这就是刚才解释为什么这两个放在一起,其他的都是和PAM相关的标准。

这个是汽车标委会的,这个是SC27,这个下面有一个电动汽车的分委会,因为分委会是不单独列的,所以也很难梳理它分委会发布了多少标准。我梳理了一下关于整个TC114发布的关于氢能源的汽车标准一共有18项,虽然说是18项,但是真正使用的不是18项,这两项红的大家注意,真正在做检测的时候,31486和31484这两项锂电池和电动汽车的标准在你上功耗的时候也是要使用的,所以我把它列了20项,但是它并没有燃料电池的字样,这个跟大家解释一下。

TC309是氢能标委会,这个标委会最出名的就是它除了氢品质,他现在已经发布了34项,有效的是33项。最出名的就是这个俗称氢品质,就是37244,但是我想解释一下,这个是2018年出的,还有一个氢品质相关的是2017年出的,是TC342出的,一会儿在案例里面我会给大家对照一下。具体的内容就不解释了。

然后这个是气瓶标委会,这个就是大家老是说四型瓶什么时候能过,就是归他们管,他们的标准如果不改,四型瓶是不能使用的,因为在法规里规定,氢气需要用金属来装,所以一般是使用金属内胆。这里面我也说一下,不是说只有四型瓶可以做到70兆帕,三型瓶也是可以做到70兆帕的,当然国外也有做五型瓶的,他们现在做的储运、专用相关的有新的标准。这个是住建部的标委会,还有全国安全生产标准化技术委员会,以及压力容器的,还有钢标准化的,因为正好今年写那本书的时候我专门的梳理了一下,因为在输氢管道上就要有钢标准,还有很多很多。

说一下团体标准,最近这两年团体标准比较火,团体标准是在2018年1月1日执行的中华人民共和国标准法里面明确了团体标准这个地位,鼓励大家去做,但是团体标准大家不知道有多少个社会团体。现在全国在民政部统计的有30到35万个社会团体,包括地方的,这些团体里面截止到今年的7月31日,它有能出团体标准的团体一共有7761个,并不是说所有团体都可以出团体标准的。然后现在已经发布的是61502个,马上到今年年底的团体标准的总数量就有可能超过国家标准,国家标准现在应该是68806个。这60家团体是已经发布了氢能和燃料电池相关的标准的,这些团体很有意思,大家看一下,所以团体标准大家有时候要睁大眼睛仔细去看,不是所有的团体都可以发布,这是第一。

第二,不是所有团体发布的氢能和燃料电池标准都是可以信服的。国外有很多专门标准化的组织,专门做标准,他们是竞争关系,然后要自己生存,所以国内现在也往这个方向在发展。大家要看这些团体的名称你们觉得靠不靠谱?这个我就不多说了。我们今天是中国能源研究会,这是民政部注册的一类的团体,现在民政部已经不给注册了,我不能这么绝对,反正近几年民政部没再批过任何一个一类的也就是国家级的,没有,都是地方政府去批的。

说一个小小的案例,刚才我说了37244,这是标准,还有一个我们TC342出的34872,就是质子交换膜燃料电池供氢系统技术要求,还有一个是质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气,这两个标准要求的氢气标准是不一样的,一个是99.99%,一个是99.97%,现在有很多做燃料电池的说我是四个9,我是五个9,我也只是笑笑而已,我今天在会上也可以说,你四个9、五个9,实际上真正使用燃料电池的人根本不关心,因为我们关心的是那个1,如果你那个1是一氧化碳的话我照样爬窝。这个很关键,所以别人在说氢气纯度的时候是多少我们根本不在意,我们要的是杂质的程度。

我也对照了一下这13项杂质检测的方法,我们是2017年出的标准,TC309是2018年发的标准,国际上的氢能标准为是ISO197,所以对照以后,ISO197的检测方法和指标和TC309的37244的标准是基本接近的,要真正玩标准的话,要仔细看的话,这个里面有很多的门道,这里我就不跟大家解释了。大家现在说的氢品质我还是认可的,因为和国际接轨的,但是我之所以举这个例子,就是说并不是一个标准里面氢品质就只有一个,这个里面还有。

另外一个案例就是50516,50516从10版现在改成了20版,这个里面有一个重大的变化,我不知道大家有没有看,就是三级站的容量改变了,从1000公斤升到3000公斤,这意味着什么?意味着下面这幅图,当你到三级站的时候,意味着国家3000公斤还给你定位在三级站,也就是说你的总投资和占地面积都会减少。实际上从这一点点的变化来说,国家对于氢能是呵护的,而且我们的安全是大家不用太紧张,这个是经过专家反复论证以后才敢这么大幅度的提升。因为这个为什么现在加氢站很多都是500公斤、1000公斤,因为原来三级站的指标在这里放着。如果你要是变成二级站的话,你的面积和整个投资都会大幅度的增加。所以大家有的时候投资人就会埋怨,或者使用者说为什么国内总是500公斤?

还有一个我想跟大家汇报的情况是,经常有很多专家在外面说中国有多少多少加氢站,国际上有多少,德国有多少,日本有多少。这个对我来说我根本不关心,因为国外有很多加氢站是200公斤的,全世界最大的现在在北京大兴,4800公斤,跟你那200公斤比的加氢能力是不一样的。所以不能按照加氢站的座数来证明这个国家的氢能比中国发展的好,我觉得这个有一点扯,这个是要看加氢能力的。原来比较大的是在江苏,在如皋,是2300公斤还是2400公斤的。

最后总结一下,这是截止到今年的3月份我做的一个统计。现在已经发布的和氢能相关的标准一共是22项,行业标准发布了94项,地方标准发布了21项,团体标准发布了214项。这个里面也向各位汇报一下,这些标准我经过统计完以后,包括它的日期,包括它的发布情况,确实集中在了这些领域,基本上都涵概了,国内的并不差,但是有一点,很多国标70%都是五年前发布的,这一点就需要更新了。所以团标现在发布的很快,进展的也很快,而且团标确实做到了国标的弥补,现在甚至连氢能汽车的运行维护的团标都有,所以我们国内的标准体系现在基本上是很好的,比较完善的。一些小细节还是有一些瑕疵的,这个国际上各个国家都一样。

最后总结一下,因为我是在342,我不好总结其他标委会,我现在就说TC342,我们现在的标准化工作实际上和国际上是完全接轨,而且是整个持平的,就是我们的发展速度也是一致的,我们没有像大家很多人说的我们中国标准落后于国际标准,我觉得这个我不太服气。

第二点,我们可不可以说国家标准高于国际标准?欧洲标准是EN,什么是EN,他就是把普通的标准改成EN,后面的号什么都不变,所以你凭什么说国际标准高于中国标准?我是做标准的,经常有人说我们做了国际认证,这一点我是不服气的,因为你用的标准在这里放着。

然后再就是团体标准现在异军突起,现在确实做了很多的项目,然后做的也不错,但是水平参差不齐,我跟别人开过玩笑,如果国内有100家机构的话,可能1到60做一个团体标准,2到70做的另外一个团体标准,最后还是这些人,这就是一些标准的范围已经落后。

还有就是关键零部件的标准我们还需要加速制定,大家可以回去看一下,我们现在的八大零部件有没有标准,你靠什么来去评比?大家如果要是讨论的话这是一个很深的话题,就不再说了。还有就是要加强国际标准化参与力度,开展国际先进标准的采信工作,包括热电联产,再就是开展不同燃料电池的标准。不同燃料电池的标准,实际上有一些是碱性的,一些金属的空气电池,还有包括一些磷酸盐电池,国内有研究这方面的,国际上很少,国内的玩家也很少,这方面我们要做标准的话实际上是可以支持他们的。

还有一个也跟各位汇报一下,现在国家标准在整个大的方向上,以前是先有产品再有标准再有产业化,现在改了,现在的发展方向是先有标准再有产品再有产业化,所以这个大家可以先去做标准,慢慢定型,最后再做产业化,这个是没有问题的。而且国家发展纲要里面也提了,科技部的课题都直接提产出标准要求50%了。

以上就是我今天汇报的全部内容。谢谢大家!




责任编辑: 张磊

标签:氢能燃料电池