前瞻科技
| 综述与述评 2024, 3(4): 105-110
中国氢能产业标准化现状与趋势
全屏
全屏
作者信息
- 1.国家技术标准创新基地（氢能），佛山 528200
- 2.佛山绿色发展创新研究院，佛山 528200
马林聪，高级工程师。国家技术标准创新基地（氢能）高级顾问，国家市场监管总局中国品牌建设促进会副理事长。曾任中国标准化研究院院长、国家技术监督局标准化司副司长、中国标准化协会副理事长兼秘书长、中国技术经济学副理事长等。主要从事建材、机械、资源环境等领域技术与标准研究。主持国家质量管理、资源节约与环境保护及建材领域等重要国家标准的制定工作。主编《国家标准发展年度报告》等专著，参与编写标准化基础理论与相关领域标准化培训教材等。电子信箱：howays@163.com。
Current Situation and Trend of Standardization in China’s Hydrogen Energy Industry
Affiliations
- 1. National Technical Standard Innovation Base (Hydrogen Energy), Foshan 528200, China
- 2. Foshan Green Development Innovation Research Institute, Foshan 528200, China
出版时间: 2024-12-20
doi: 10.3981/j.issn.2097-0781.2024.04.009
文章导航
摘要
收起
标准化工作对推动中国氢能产业发展的总体工作正发挥着越来越重要的作用。文章对国际、国内氢能领域的标准化工作进展进行了系统而全面的梳理，详细介绍了国际、国内氢能相关标准化技术委员会的情况，分析了其发展的主要趋势，为国内的氢能标准化工作的开展提供借鉴；同时，也对氢能制备、储运、加注和应用等方面的标准化工作进行了详细分析和总结。最后，提出了未来更长一段时期氢能标准化工作面临的问题和应对措施。
氢能
/
标准化
/
标准化技术委员会
Standardization work is playing an increasingly important role in promoting the overall development of the hydrogen energy industry in China. This paper systematically and comprehensively summarized the standardization progress of hydrogen energy in China and abroad, introduced the international and Chinese standardization technical committee of hydrogen energy, and analyzed the main development trend of standardization, so as to provide a reference for the standardization work of hydrogen energy in China. At the same time, detailed analysis and summary were conducted on the standardization work in hydrogen energy preparation, storage, transportation, filling, and application. Finally, the problems and countermeasures for the standardization work of hydrogen energy in a longer period in the future were put forward.
hydrogen energy
/
standardization
/
standardization technical committee
马林聪, 鲍威.
中国氢能产业标准化现状与趋势.
前瞻科技,
2024
, 3
(4)
: 105
-110
.
DOI: 10.3981/j.issn.2097-0781.2024.04.009
Lincong MA, Wei BAO.
Current Situation and Trend of Standardization in China’s Hydrogen Energy Industry[J].
Science and Technology Foresight,
2024
, 3
(4)
: 105
-110
.
DOI: 10.3981/j.issn.2097-0781.2024.04.009
正文
收起
全球各国都在积极推动氢能领域的发展。例如，美国政府在2019年提出了“美国氢能计划”，旨在推动美国成为全球氢能技术的领导者。欧盟也在“欧洲绿色新政（European Green Deal）”中提出要大力发展氢能产业，并将其作为实现碳中和的重要途径之一。此外，日本、韩国等国家也出台了一系列政策积极推动氢能领域的发展。近年来，国外在氢能领域的研发能力也不断提升。在燃料电池方面，日本、韩国和美国等国家已经实现了燃料电池电堆、燃料电池发动机及关键零部件的自主化研发和生产。同时，欧洲在电解水制氢技术方面也取得了重要进展，包括质子交换膜电解水制氢技术和碱性电解水制氢技术等。在氢能储存、运输和加注等领域进行了大量的研究和开发。氢能应用方面，全球目前主要包括能源、工业、交通、电力等领域。在能源领域，中国是世界上最大的能源消费国，同时也是世界上最大的氢气生产国。在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中，中国明确提出要将氢能与储能作为未来产业发展的重点方向。近年来，中国政府对氢能领域给予了高度关注，并出台了一系列政策来推动其发展。例如，国家发展改革委发布的《能源技术革命创新行动计划（2016—2030年）》提出要大力发展氢能与储能技术，并明确了氢能作为未来能源体系的重要组成部分[1]。
1 氢能产业标准化现状
收起
1.1 国际氢能标准化技术组织概况
随着世界经济和社会的发展，制定和发布标准的国际组织和区域性组织越来越多。据统计，目前全球约有300多个国际组织和区域性组织在制定和发布标准和技术规则。其中，国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）、国际电信联盟（ITU）开展国际标准化活动最为活跃，制定并发布标准和技术规则的数量最多，在国际上的影响力最大。ISO和IEC发布了一系列氢能发展相关的国际标准，极大地推动了氢能产业规范有序发展。
在ISO技术委员会中，负责氢能技术领域标准制定的主要是ISO/TC 197 Hydrogen Technologies（氢能技术委员会）。ISO/TC 197成立于1990年，秘书处设在加拿大标准委员会（SCC），目前共有34个参与成员国（Participating Members）和18个观察员国（Observing Members），下设23个工作组，主要负责制氢、氢储运、氢相关检测、氢能应用等方面的国际标准制修订工作。中国是ISO/TC 197的参与成员国，中国标准化研究院资源环境研究分院为国内技术对口单位。截至2023年12月，ISO/TC 197已发布了15项现行氢能标准、1份技术规范（ISO/TS 19883: 2017）和1份技术报告（ISO/TR 15916: 2015），共有19项氢能标准制定计划。此外，ISO/TC 22 Road Vehicles、ISO/TC 58 Gas Cylinders等标准化技术委员会也主导或参与制定氢能相关国际标准。其中，ISO/TS 19883: 2017是中国负责制定的首个氢能技术领域国际标准，由昊华化工科技集团股份有限公司牵头，中国电子工程设计院股份有限公司、清华大学、浙江大学、同济大学、四川亚联高科技股份有限公司、华西化工科技股份有限公司等30余家单位参与。ISO 23828: 2022和ISO/TR 17326: 2023由中国汽车技术研究中心有限公司的专家担任项目负责人牵头组织制定。目前，浙江大学、国网浙江省电力有限公司电力科学研究院、国家管网集团研究总院等企事业单位正积极组织和参与氢能国际标准的制修订工作。
在IEC技术委员会中，负责氢能技术领域标准制定的主要是IEC/TC 105 Fuel Cell Technologies（燃料电池技术）。IEC/TC 105成立于2000年，秘书处设在德国，目前共有20个参与国和11个观察员国，下设32个工作组，聚焦于所有类型的燃料电池及其术语、安全、安装、应用与检测问题。中国是IEC/TC 105的P成员国，机械工业北京电工技术经济研究所为国际对口单位。截至2023年12月，IEC/TC 105已发布23项现行燃料电池标准，共有15项燃料电池标准制定计划。其中，IEC 62282-4-202: 2023是由新研氢能源科技有限公司联合武汉众宇动力系统科技有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所联合提出，由新研氢能源科技有限公司牵头制定的。
综上所述，ISO/IEC共制定了48项氢能国际标准。参考《氢能产业标准体系建设指南（2023版）》[2]中氢能产业标准体系结构，将这些氢能国际标准按产业领域进行分类整理。ISO/TC 197主要专注于氢的基础与安全、氢制备、氢储存和运输、氢加注的氢能标准制定，且对储存、运输和加注等领域的标准的丰富有较大贡献。而IEC组织内IEC/TC 105燃料电池技术委员会聚焦于所有类型的燃料电池及其术语、安全、安装、应用与检测问题，制定的IEC燃料电池标准囊括基础与管理、安全、技术要求和相关测试等技术类别。ISO与IEC协作制定的氢能技术标准全面覆盖了基础与安全、氢制备、氢储存和运输、氢加注、氢能应用五大产业领域。其中，氢制备领域的标准数量较少，氢储存和运输、氢加注和氢能应用领域的标准数量较为充分。IEC氢能标准更注重保障燃料电池技术的商业化应用与安全，其余技术类别则主要由ISO负责补充确立，保证了ISO/IEC氢能标准在各个产业领域的完备性。
1.2 中国氢能技术标准化
中国氢能领域的标准化委员会主要有全国氢能标准化技术委员会（SAC/TC 309）、全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会（SAC/TC 342）、全国气瓶标准化技术委员会车用燃料高压气瓶分技术委员会（SAC/TC 31/SC 8）和全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会（SAC/TC 114/SC 27）。
全国氢能标准化技术委员会（SAC/TC 309）成立于2008年，由中国标准化研究院筹建、国家标准化管理委员会进行业务指导，秘书处设在中国标准化研究院，同时是ISO/TC 197的国内对口单位。当前，第三届SAC/TC 309有成员单位53家、委员54人、观察员35人，主要负责氢能领域制、储、输、运、加氢站、安全、检测等国家标准、行业标准、团体标准的研究，开展氢能产业政策和规划研究。全国氢能标准化技术委员会已构建较为全面的氢能标准体系，覆盖基础管理、质量、安全、工程建设、制备与提纯、储运与加注、应用及检测多个领域。截至2023年12月，发布的氢能相关国家标准有34项，相关国家标准计划8项。
全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会（SAC/TC 342）成立于2008年，由中国机械工业联合会筹建、中国电器工业协会进行业务指导，秘书处设在机械工业北京电工技术经济研究所，同时是IEC/TC 105的国内对口单位。当前，第三届SAC/TC 342由150余家单位的83名委员及86名观察员组成，其中主任委员1人（由武汉理工大学教授潘牧担任）、副主任委员5人、秘书长1人、副秘书长5人。顾问由中国工程院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员衣宝廉担任，委员由来自燃料电池行业相关企业、科研院所、高校、检测认证机构、用户单位等单位专家组成。主要负责燃料电池及液流电池的术语、性能、通用要求及试验方法等领域的标准研制工作，标准体系覆盖基础、燃料电池系统、固定式燃料电池发电系统、便携式燃料电池发电系统、微型燃料电池发电系统、驱动和辅助动力燃料电池系统6个领域。截至2023年12月，SAC/TC 342编制的氢能相关的国家标准有41项，相关国家标准计划7项。
全国气瓶标准化技术委员会（SAC/TC 31）成立于1983年，由国家标准化管理委员会筹建及进行业务指导，秘书处设在北京天海工业有限公司，同时是ISO/TC 58的国内对口单位。SAC/TC 31下设无缝气瓶（SC 1）、焊接气瓶（SC 2）、气瓶附件（SC 5）、气瓶检验（SC 6）、气瓶充装（SC 7）、车用燃料高压气瓶（SC 8）、低温绝热气瓶（SC 9）7个分技术委员会，分别负责各领域内气瓶标准的制修订工作。其中，车用燃料高压气瓶分技术委员会（TC 31/SC 8）负责专业范围为车用压缩天然气瓶及车用高压氢气瓶等复合材料气瓶。经过40余年的发展，已建立了包括气瓶的设计、制造、检验、充装、使用、气瓶附件、信息化管理等领域的标准体系框架。截至2023年12月，SAC/TC 31共制定气瓶国家标准76项，涉及氢能产业的标准有5项。
全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC 114）成立于1988年，由工业和信息化部筹建及进行业务指导，秘书处设在中国汽车技术研究中心有限公司，同时是ISO/TC 22、IEC/TC 69的国内对口单位。SAC/TC 114下设29个分技术委员会，其中电动车辆技术委员会（TC 114/SC 27）负责组织制定燃料电池电动汽车整车和关键系统的标准。截至2023年12月，SAC/TC 114发布涉及氢能产业的标准有16项。
中国氢能产业正在快速发展，行业标准、地方标准和团体标准构成的3级体系是对国家标准体系的有效补充。截至2023年底，中国氢能产业现行的行业标准18项、地方标准15项、团体标准152项[3]。
（1）行业标准。在中国氢能产业的行业标准方面，现行的氢能行业标准18项，涉及氢制取、氢检测、燃料电池及应用领域的安全、设备和技术要求，主要分布在机械、交通和有色金属等行业领域。
（2）地方标准。在中国氢能产业的地方标准方面，目前参与制定氢能产业地方标准的主要有广东、山东和河北等氢能产业基础较好的地区。其中，2021年广东成立了省级氢能标准委员会，编号为GD/TC 138，由广东省特种设备检测研究院担任秘书处，主要负责全省氢能标准化相关技术工作。
（3）团体标准。在中国氢能产业的团体标准方面，截至2023年底，全国团体标准信息平台注册社会团体共有8 428家，在中国氢能产业快速发展的背景下，大型企业联合社会团体推动团体标准制定是解决产业发展“无标可依”、规范市场的有效途径。当前，根据全国团体标准信息平台检索信息，已有50多个团体推动并发布152项氢能产业标准[4]。
综上所述，中国共制定了297项氢能技术标准，其中国家标准112项、行业标准18项、地方标准15项、团体标准152项。中国氢能技术标准全面覆盖了氢能产业标准体系所有领域，包括基础与安全、氢制备与纯化、氢储存和输运、氢加注、氢能应用5个子体系。国家标准集中分布在基础与安全和氢能应用，行业标准集中分布在氢制备与纯化，地方标准集中分布在氢加注，团体标准分布相对平均，在氢储存和输运、氢加注和氢能应用上都有较多标准。虽然团体标准发展快、数量多，数量上与行业标准和地方标准形成强烈对比，但是团体标准存在质量参差不齐、实施应用效果不佳的问题。
2 中国标准化工作面临的问题
收起
氢能产业的主管部门包括国家发展和改革委员会、国家能源局、工业和信息化部、住房和城乡建设部、应急管理部、交通运输部、科学技术部、国家市场监督管理总局等。氢能产业链长，涉及的领域多，氢能标准化工作涉及全国氢能标准化技术委员会、全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会、全国汽车标准化技术委员会、全国气瓶标准化技术委员会、全国压力容器标准化技术委员会等。随着氢能应用领域的拓展，氢能相关的标准化工作将涉及更多的标准化技术委员会。为保证标准的协调性、一致性，应加强各标准化技术委员会之间的沟通和联络，建立协调机制。在国际标准化工作方面，国内有关单位的积极性和主动性还有待进一步提高，需进一步营造积极参与国际标准化工作的氛围，提升中国的国际影响力和话语权。标准实施效果评价工作有待加强，应当加强与国家技术标准创新基地（氢能）等机构或单位的合作，深入开展标准宣贯培训和实施效果评价工作。
3 应对措施和建议
收起
1）加强国家标准化战略的制定与实施
制定全面、系统的国家标准化战略规划，明确标准化工作的总体目标、重点领域和发展路径。加强与各部委、行业协会和企业的沟通协作，形成标准制定与实施的合力，确保标准化战略的有效实施。加大对标准化工作的投入，包括资金、人才和政策支持，提升中国在国际标准化领域的话语权和影响力。
2）加快推动关键技术标准研制
落实《氢能产业标准体系建设指南（2023版）》的部署要求，重点加快制修订氢品质检测、氢安全、可再生能源水电解制氢、电极测试、隔膜测试、质子交换膜电解槽、氢液化装备、氢能管道、加氢站、加注协议等标准的研究[2]、立项和研制工作。充分调动产学研用各方的积极性，协同推进技术创新、标准研制、产业发展，以标准促进技术创新成果转化。
3）加强国家技术标准创新基地建设
加大对国家技术标准创新基地的资金投入和政策支持，提升基地的创新能力和服务水平。加强基地与高校、科研机构和企业的合作与交流，促进科技成果向标准转化，提升基地的技术标准创新能力。发挥基地在标准化人才培养方面的作用，加强标准化人才队伍建设，为标准化工作提供智力支持。鼓励和支持基地参与国际标准化活动，提升中国在国际标准化领域的影响力和竞争力。
4）建立健全标准化工作机制
完善标准化工作流程和规范，确保标准制定与实施的科学、公正和透明。加强标准的复审和维护，及时修订和更新标准，确保标准的有效性和适用性。建立健全标准实施监督机制，加大对标准执行情况的监督检查力度，促进标准的有效落地。建立标准化工作的反馈和改进机制，及时收集和处理各方对标准化工作的意见和建议，持续优化和改进标准化工作。
5）加强氢能国际标准培育和指导
深入研究分析ISO/TC 197和ISO/TC 197/SC 1氢能国际标准现状和趋势，结合中国氢能技术优势和产业特点提前布局，加快抢占氢能国际标准化新方向（如输氢管道）。加强中央企业国际标准化能力建设，基于央企技术优势，强化前期氢能国际标准培育和指导，提出科学合理的国际标准提案，广泛联合国内外专家力量，共同推动国际标准研制。
6）持续开展前瞻性战略研究
立足“碳达峰与碳中和”目标愿景，持续开展氢能政策规划、标准体系、技术经济性、环境影响、评价方法等方面的研究，深入探索安全、可靠、高效的氢能产业发展方向，为政府决策、企业规划、标准研制提供参考。
7）探索氢能标准实施应用新模式
结合示范项目，积极推动氢能标准化试点，探索氢能标准实施应用新模式，建立健全标准实施效果评价体系，探索氢能领跑者培育工作。以标准为抓手，稳步探索建立计量、检测、认证一体的氢能质量基础设施体系，为政府引导和监督氢能产业高质量发展提供技术支撑。
4 结束语
收起
氢能产业标准化工作为中国和全球氢能产业的发展提供了重要支撑。首先，通过制定和完善相关标准，可以规范市场秩序，确保氢能相关装备的安全性和产品质量，促进产业健康有序发展。其次，标准化工作是推动氢能领域技术创新的重要手段，通过制定高标准，引导企业加大研发投入，提升技术水平，加速成果转化。最后，氢能产业标准化工作还有助于提升中国氢能产业的国际竞争力，促进国际合作与交流，推动全球氢能产业的共同发展。
总之，氢能产业标准化工作应充分发挥标准的基础性、战略性、引领性作用，加强氢能标准化工作顶层设计，加快关键核心标准制修订，强化标准实施引用，统筹推进国内国际氢能标准化工作，夯实氢能质量基础保障体系，切实发挥好标准对氢能产业的支撑和引领作用。
文献
收起
参考文献
引证文献
排序方式：
[1]
国家发展和改革委员会, 国家能源局. 能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)[A/OL]. (2016-06-01). https://www.gov.cn/xinwen/2016-06/01/content_5078628.htm.
National Development and Reform Commission, National Energy Administration. Action plan for energy technology revolution and innovation (2016-2030)[A/OL]. (2016-06-01). https://www.gov.cn/xinwen/2016-06/01/content_5078628.htm. (in Chinese)
[2]
国家标准化管理委员会. 氢能产业标准体系建设指南(2023版)[A/OL]. (2023-07-19). https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202308/content_6897986.htm.
National Standardization Management Committee. Guidelines for the construction of hydrogen energy industry standard system (2023 Edition)[A/OL]. (2023-07-19). https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202308/content_6897986.htm. (in Chinese)
[3]
国家市场监督管理总局. 中国标准化发展年度报告(2023年)[R/OL]. (2024-03-28). https://www.gov.cn/lianbo/bumen/202403/content_6941999.htm.
State Administration for Market Regulation. Annual report on standardization development in China (2023)[R/OL]. (2024-03-28). https://www.gov.cn/lianbo/bumen/202403/content_6941999.htm. (in Chinese)
[4]
中关村创蓝清洁空气产业联盟. 氢燃料电池技术在中国的开发和应用进展报告[R/OL]. (2023-06-01). https://www.xdyanbao.com/doc/92ugcthm3d?userid=57555079&bd_vid=8718102858554683075.
Zhongguancun Chuanglan Clean Air Industry Alliance. Progress report on the development and application of hydrogen fuel cell technology in China[R/OL]. (2023-06-01). https://www.xdyanbao.com/doc/92ugcthm3d?userid=57555079&bd_vid=8718102858554683075. (in Chinese)
2024年第3卷第4期
PDF下载
1605
864
引用本文
BibTeX
文章信息
doi: 10.3981/j.issn.2097-0781.2024.04.009
- 接收时间：2024-09-30
- 出版时间：2024-12-20
- 发布时间：2024-12-24
补充材料
相关文章
表12种不同金属材料的力学参数
| 科 Family | 属数 Number of genus | 种数 Number of species | 占总种数比例 Percentage of total species (%) | 属 Genus | 种数 Number of species | 占总种数比例 Percentage of total species (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 鹅膏菌科Amanitaceae | 2 | 11 | 5.26 | 鹅膏菌属 Amanita | 10 | 4.78 |
| 小菇科 Mycenaceae | 2 | 12 | 5.74 | 丝盖伞属 Inocybe | 5 | 2.39 |
| 多孔菌科 Polyporaceae | 8 | 14 | 6.70 | 蜡蘑属 Laccaria | 5 | 2.39 |
| 红菇科 Russulaceae | 3 | 23 | 11.00 | 小皮伞属 Marasmius | 6 | 2.87 |
| 小菇属 Mycena | 11 | 5.26 | ||||
| 光柄菇属 Pluteus | 5 | 2.39 | ||||
| 红菇属 Russula | 17 | 8.13 | ||||
| 栓菌属 Trametes | 5 | 2.39 |
关闭全屏
