GB/T 43691.1-2024《燃料電池模塊第1部分：安全》在2024年3月15日發(fā)布，將于2024年10月1日實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)修改采用IEC 62282-2-100:2020，規(guī)定了燃料電池模塊結(jié)構(gòu)、正常和異常條件下運(yùn)行以及測(cè)試的安全相關(guān)要求。

為了全面評(píng)估燃料電池模塊的安全性能，標(biāo)準(zhǔn)從型式試驗(yàn)、例行試驗(yàn)兩個(gè)層面做出了測(cè)試項(xiàng)目及方法的規(guī)定。型式試驗(yàn)可以分為機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)、電氣強(qiáng)度試驗(yàn)、正常運(yùn)行條件試驗(yàn)和異常運(yùn)行條件試驗(yàn)四個(gè)方面的測(cè)試。

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機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)

機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)包含沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)、氣體泄漏試驗(yàn)、允許工作壓力試驗(yàn)、冷卻系統(tǒng)耐壓試驗(yàn)、過壓試驗(yàn)、壓差試驗(yàn)6個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，測(cè)試燃料電池模塊承受沖擊振動(dòng)和壓力的機(jī)械性能。

① 沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)

燃料電池模塊在不同的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)受到外界環(huán)境引起的不同程度的振動(dòng)及沖擊，這會(huì)導(dǎo)致燃料電池模塊性能衰減甚至發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。燃料電池模塊需要具備一定的抗沖擊和振動(dòng)能力。

② 氣體泄漏試驗(yàn)

燃料電池模塊應(yīng)具有良好的密封性能以避免燃料氣體泄漏率超過限值要求，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了流量計(jì)法、壓降法兩種測(cè)試方法。

③ 壓力試驗(yàn)

燃料電池模塊應(yīng)具備良好的耐壓能力，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了允許工作壓力試驗(yàn)、冷卻系統(tǒng)耐壓試驗(yàn)、過壓試驗(yàn)和壓差試驗(yàn)4個(gè)項(xiàng)目來測(cè)試其在工作溫度下的耐壓能力。

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電氣強(qiáng)度試驗(yàn)

電氣強(qiáng)度試驗(yàn)包含耐電壓試驗(yàn)和絕緣試驗(yàn)2個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，測(cè)試燃料電池模塊的電氣絕緣性能。

① 耐電壓試驗(yàn)

耐電壓試驗(yàn)用于檢測(cè)燃料電池模塊抵抗瞬間高壓的絕緣能力。

② 絕緣試驗(yàn)

絕緣試驗(yàn)通過檢測(cè)燃料電池模塊的電堆集流體與外殼表面外露金屬件、電堆集流體與電堆安裝框架外露表面金屬件之間的絕緣電阻來表征其絕緣能力。

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正常運(yùn)行條件試驗(yàn)

正常運(yùn)行條件試驗(yàn)包含正常運(yùn)行試驗(yàn)、持續(xù)和短時(shí)電功率試驗(yàn)、可燃濃度試驗(yàn)3個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目，測(cè)試燃料電池模塊在正常運(yùn)行條件下的性能。

① 正常運(yùn)行試驗(yàn)

正常運(yùn)行試驗(yàn)是指燃料電池模塊在正常條件下運(yùn)行，包括功率、溫度、壓力、流量、燃料成分等，檢測(cè)燃料電池模塊運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)并與制造商的規(guī)定值進(jìn)行比較。

② 持續(xù)和短時(shí)電功率試驗(yàn)

持續(xù)和短時(shí)電功率試驗(yàn)是指燃料電池模塊在規(guī)定的短時(shí)電流值維持制造商規(guī)定的時(shí)間，測(cè)試其短時(shí)過載的能力。

③ 可燃濃度試驗(yàn)

可燃濃度試驗(yàn)是指在燃料電池模塊正常運(yùn)行過程中進(jìn)行可燃?xì)怏w濃度的檢測(cè)，測(cè)試其運(yùn)行過程中的氣體密封能力。

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異常運(yùn)行條件試驗(yàn)

異常運(yùn)行條件試驗(yàn)包括燃料匱乏試驗(yàn)、氧氣/氧化劑匱乏試驗(yàn)、短路試驗(yàn)、缺乏冷卻或冷卻受損試驗(yàn)、串漏監(jiān)控系統(tǒng)試驗(yàn)和冷凍/解凍循環(huán)測(cè)試6個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱俗C明燃料電池模塊在確定的異常運(yùn)行條件下不會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)或造成燃料電池模塊外部損壞。

① 燃料（氧化劑）匱乏試驗(yàn)

燃料（氧化劑）匱乏試驗(yàn)通過模擬燃料（氧化劑）供應(yīng)不足的工況來測(cè)試燃料電池模塊保證安全的能力。

② 短路試驗(yàn)

短路會(huì)造成燃料電池模塊溫度迅速上升甚至發(fā)生火災(zāi)等嚴(yán)重后果。短路試驗(yàn)通過模擬燃料電池模塊正負(fù)極之間的短路工況來測(cè)試燃料電池模塊保證安全的能力。

③ 缺乏冷卻或冷卻受損試驗(yàn)

缺乏冷卻會(huì)造成燃料電池模塊迅速升溫、性能下降，良好的冷卻是保證燃料電池模塊正常運(yùn)行的重要條件。缺乏冷卻或冷卻受損試驗(yàn)通過模擬冷卻系統(tǒng)故障來測(cè)試燃料電池模塊保證安全的能力。

④ 串漏監(jiān)控系統(tǒng)試驗(yàn)

燃料電池模塊串漏會(huì)降低其性能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成火災(zāi)發(fā)生。串漏監(jiān)控系統(tǒng)試驗(yàn)通過模擬降低電池電壓觸發(fā)串漏監(jiān)控系統(tǒng)保護(hù)功能的方式來測(cè)試發(fā)生串漏時(shí)燃料電池模塊保證安全的能力。

⑤ 冷凍/解凍循環(huán)測(cè)試

冷凍/解凍循環(huán)測(cè)試通過模擬環(huán)境溫度變化進(jìn)行燃料電池模塊的冷凍、解凍，并測(cè)試燃料電池模塊在多次的凍融解凍后保證安全的能力。

以上僅針對(duì)GB/T 43691.1-2024《燃料電池模塊第1部分：安全》的型式試驗(yàn)部分進(jìn)行了解讀。