標準編號:	GB/T 37244-2018
中文名稱:	質子交換膜燃料電池汽車用燃料 氫氣
英文名稱:	Fuel specification for proton exchange membrane fuel cell vehicles-Hydrogen
中標分類:	G86    工業氣體與化學氣體
行業分類:	GB    國家標準
ICS分類:	71.100.20 71.100.20    工業氣體 71.100.20
發布機構:	國家市場監督管理總局 國家標準化管理委員會
發布日期:	2018-12-28
實施日期:	2019-7-1
標準狀態:	valid
翻譯語言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符數:	12000 字
翻譯價格(元):	520.0
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Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative. This standard is developed in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009. This standard was proposed by and is under the jurisdiction of the National Technical Committee on Hydrogen Energy of Standardization Administration of China (SAC/TC 309). Fuel specification for proton exchange membrane fuel cell vehicles - Hydrogen 1 Scope This standard specifies the terms and definitions, hydrogen purity, requirements of impurity content in hydrogen and the analytical test methods for hydrogen fuel used for proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) vehicles. It is applicable to the quality requirements of hydrogen fuel used for PFSA proton exchange membrane fuel cell vehicles. Note: Molecular formula of hydrogen: H2. The relative molecular mass is 2.01588 (as per 2007 international relative atomic mass). 2 Normative references The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. GB/T 3634.1-2006 Hydrogen - Part 1: Industrial hydrogen GB/T 3634.2-2011 Hydrogen - Part 2: Pure hydrogen, high pure hydrogen and ultrapure hydrogen GB/T 3723 Sampling of chemical products for industrial use - Safety in sampling GB/T 5832.2-2016 Gas analysis - Determination of moisture - Part 2: Dew point method GB/T 6285-2016 Determination of trace oxygen in gases - Electrochemical method GB/T 6680 General rules for sampling liquid chemical products GB/T 6681 General rules for sampling gaseous chemical products GB/T 8984-2008 Determination of carbon monoxide carbon dioxide and hydrocarbon in gases - Gas chromatographic method GB/T 14669-1993 Air quality - Determination of ammonia - Ion selective electrode method GB/T 15432-1995 Ambient air - Determination of total suspended particulates - Gravimetric method GB/T 16129-1995 Standard method for hygienic examination of formaldehyde in air of residential areas - Spectrophotometric method GB/T 27894.3-2011 Natural gas - Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography - Part 3: Determination of hydrogen, helium, oxygen, nitrogen, carbon dioxide and hydrocarbons up to C8 using two packed columns GB/T 28816 Fuel cell - Terminology ASTM D7652 Standard test method for determination of trace hydrogen sulfide, carbonyl sulfide, methyl mercaptan, carbon disulfide and total sulfur in hydrogen fuel by gas chromatography and sulfur chemiluminescence detection ASTM D7653 Standard test method for determination of trace gaseous contaminants in hydrogen fuel by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy 3 Terms and definitions For the purposes of this document, the terms and definitions given in GB/T 28816, GB/T 3634.1-2006, GB/T 3634.2-2011 and the following apply. 3.1 total sulfur compounds sulfides in hydrogen present in various forms such as sulfur dioxide (SO2), hydrogen sulfide (H2S), carbonyl sulfide (COS) and methyl sulfhydryl (CH3SH) 3.2 total halogenated compounds halides in hydrogen present in various forms such as hydrogen chloride (HCl), hydrogen bromide (HBr), chlorine (Cl2) and organic halide (R-X) 4 Requirements The technical indexes of hydrogen fuel shall meet those specified in Table 1. Table 1 Technical indexes Item Index Hydrogen purity (molar fraction) 99.97% Total amount of non-hydrogen gas 300μmol/mol Maximum concentration of single impurity Water (H2O) 5μmol/mol Total hydrocarbon (by methane) a 2μmol/mol Oxygen (O2) 5μmol/mol Helium (He) 300μmol/mol Total nitrogen (N2) and argon (Ar) 100μmol/mol Carbon dioxide (CO2) 2μmol/mol Carbon monoxide (CO) 0.2(mol/mol Total sulfur compounds (by H2S) 0.004μmol/mol Formaldehyde (HCHO) 0.01μmol/mol Formic acid (HCOOH) 0.2μmol/mol Ammonia (NH3) 0.1μmol/mol Total halogenated compounds (by halide ion) 0.05μmol/mol Maximum concentration of particulate matters 1mg/kg a When the methane concentration exceeds 2μmol/mol, the total concentration of methane, nitrogen and argon shall not exceed 100mol/mol. 5 Test methods 5.1 Sampling, determination and re-inspection 5.1.1 The sampling, determination and re-inspection of hydrogen products shall be in accordance with GB/T 3634.1-2006. 5.1.2 The safety matters in sampling shall be in accordance with GB/T 3723. 5.1.3 The sampling principle and general rules of gas sample shall be in accordance with GB/T 6681. 5.1.4 The compressed gas shall be decompressed by needle valve and then sent into the inspection equipment through sampling pipe. 5.1.5 The sampling of liquid hydrogen shall be in accordance with GB/T 6680. After vaporizing, the sample is directly sent into the inspection equipment through a passivated metal connecting pipe. 5.1.6 The gas transported by pipeline shall be sampled at the sampling points, and the samples shall be sent into the inspection equipment through the sampler or sampling pipe. 5.1.7 During sampling of normal or negative pressure sample, the aspirator is used to pump the sample directly into the inspection equipment. 5.1.8 The air tightness of the sampling gas pipeline shall be strictly guaranteed, and metal pipes should be adopted to prevent the environmental gas from polluting the samples.

Foreword i 1 Scope 2 Normative references 3 Terms and definitions 4 Requirements 5 Test methods Annex A (Normative) Method for determining the content of total halogenated compounds

ICS 71．100．20 G 86 GB 中華人民共和國國家標準 GB／T 37244—2018 質子交換膜燃料電池汽車用燃料 氫氣 Fuel specification for proton exchange membrane fuel cell vehicles—Hydrogen 2018-12-28發布 2019-07-01實施 國家市場監督管理總局 中國國家標準化管理委員會 發布 前言 本標準按照GB／T 1．1—2009給出的規則起草。 本標準由全國氧能標準化技術委員會(SAC／TC 309)提出并歸口。 質子交換膜燃料電池汽車用燃料 氫氣 1 范圍 本標準規定了質子交換膜燃料電池(PEMFC)汽車用燃料氫氣的術語和定義、氫氣純度、氫氣中雜質含量要求及其分析試驗方法等。 本標準適用于聚全氟磺酸類質子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣的品質要求。 注：氫氣分子試：H2。相對分子質量：2.015 88(按2007年國際相對原子質量表)。 2 規范性引用文件 下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是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／T 3634．1—2006 氫氣 第1部分：工業氫 GB／T 3634．2—2011 氫氣 第2部分：純氫、高純氫和超純氫 GB／T 3723 工業用化學產品采樣安全通則 GB／T 5832．2—2016 氣體分析 微量水分的測定 第2部分：露點法 GB／T 6285—2016 氣體中微量氧的測定 電化學法 GB／T 6680 液體化工產品采樣通則 GB／T 6681 氣體化工產品采樣通則 GB／T 8984—2008 氣體中一氧化碳、二氧化碳和碳氫化合物的測定 氣相色譜法 GB／T 14669—1993 空氣質量 氨的測定 離子選擇電極法 GB／T 15432—1995 環境空氣 總懸浮顆粒物的測定 重量法 GB／T 16129—1995 居住區大氣中甲醛衛生檢驗標準方法 分光光度法 GB／T 27894．3—2011 天然氣 在一定不確定度下用氣相色譜法測定組分 第3部分：用兩根填充柱測定氫、氦、氧、氮、二氧化碳和直至C8的烴類 GB／T 28816 燃料電池 術語 ASTM D7652 氣相色譜 硫化學發光檢測器測定氫氣中痕量的硫化氫、羰基硫、甲硫醇、二硫化碳及總硫的方法 [Standard Test Method for Determination of Trace Hydrogen Sulfide，Carbonyl Sulfide，Methyl Mercaptan，Carbon Disulfide and Total Sulfur in Hydrogen Fuel by Gas Chromatography and Sulfur Chemiluminescence Detection] ASTM D7653 傅里葉變換紅外光譜法(FTIR)測定氫燃料中痕量氣態污染物的方法 [Standard Test Method for Determination of Trace Gaseous Contaminants in HydrogenFuel by Fourier Trans-form Infrared (FTIR) Spectroscopy] 3 術語和定義 GB／T 28816、GB／T 3634．1—2006和GB／T 3634．2—2011界定的以及下列術語和定義適用于本文件。 3．1 總硫 total sulfur compounds 氫中以二氧化硫(SO2)、硫化氫(H2S)、羰基硫(COS)及甲基硫醇(CH3SH)等各種形態存在的硫化物。 3．2 總鹵化物 total halogenated compounds 氫中以氯化氯(HCl)、溴化氫(HBr)、氯(Cl2)和有機鹵化物(R-X)等各種形態存在的鹵化物。 4 要求 燃料氫氣的技術指標應符合表1的要求。 表1 技術指標 項目名稱 指標 氫氣純度(摩爾分數) 99.97％ 非氫氣體總量 300 μmol／mol 單類雜質的最大濃度 水(H2O) 5 μmol／mol 總烴(按甲烷計)a 2 μmol／mol 氧(O2) 5 μmol／mol 氮(He) 300 μmol／mol 總氮(N2)和氬(Ar) 100 μmol／mol 二氧化碳(CO2) 2 μmol／mol 一氧化碳(CO) 0.2 (mol／mol 總硫(按H2S計) 0.004 μmol／mol 甲醛(HCHO) 0.01 μmol／mol 甲酸(HCOOH) 0.2 μmol／mol 氨(NH3) 0.1 μmol／mol 總鹵化合物(按鹵離子計) 0.05 μmol／mol 最大顆粒物濃度 1 mg／kg a 當甲烷濃度超過2 μmol／mol時，甲烷、氮氣和氬氣的總濃度不準許超過100 mol／mol。 5 試驗方法 5．1 采樣、判定和復驗 5．1．1 氫氣產品的采樣、判定和復驗按GB／T 3634．1—2006的規定執行。 5．1．2 采樣中的安全事項應符合GB／T 3723規定。 5．1．3 氣體樣品的采樣原則及一般規定應符合GB／T 6681規定。 5．1．4 壓縮氣體應使用針形閥減壓后經采樣管送入檢測設備。 5．1．5 液氫采樣應符合GB／T 6680的規定。將樣品汽化后，經鈍化的金屬連接管直接送入檢測設備。 5．1．6 管道輸送氣體在采樣點采取采樣，經采樣器或采樣管將試樣送入檢測設備。 5．1．7 常壓或負壓樣品采樣使用抽吸器，將樣品直接抽入檢測設備。 5．1．8 應嚴格保證采樣氣路的氣密性，宜采用金屬管道，嚴防環境氣體對樣品的污染。 5．2 氫氣純度 氫純度用差減法按式(1)計算求得： Ψ=100－(Ψ1+Ψ2+Ψ3+Ψ4+Ψ5+Ψ6+Ψ7+Ψ8+Ψ9+Ψ10+Ψ11+Ψ12)×10－4 (1) 式中： Ψ——氫純度(體積分數)，10－2； Ψ1——水的含最(體積分數)，10－6； Ψ2——總烴的含量(體積分數)，10－6； Ψ3——氧的含量(體積分數)，10－6； Ψ4——氦的含量(體積分數)，10－6； Ψ5——總氮和氯的含最(體積分數)，10－6； Ψ6——二氧化碳的含量(體積分數)，10－6； Ψ7——一氧化碳的含量(體積分數)，10－6； Ψ8——總硫的含量(體積分數)，10－6； Ψ9——甲醛的含垣(體積分數)，10一6； Ψ10——甲酸的含量(體積分數)，10－6； Ψ11——氨的含蛩(體積分數)，10－6； Ψ12——總鹵化物的含量(體積分數)，10－6。 5．3 水含量的測定 水含量的測定按GB／T 5832．2—2016第6章規定的方法進行。允許采用其他等效方法．當測定結果有異議時，以GB／T 5832．2—2016規定的方法為仲裁法。 5．4 總烴含量的測定 碳氧化合物(總烴，以CH4計)含量的測定按GB／T 8984—2008第7章規定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結果有異議時，以GB／T 8984—2008規定的方法為仲裁法。 5．5 氧含量的測定 氧含最的測定按GB／T 6285—2016第6章規定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結果有異議時，以GB／T 6285—2016規定的方法為仲裁法。 5．6 氦含量的測定 氦含量的測定按GB／T 27894．3—2011第6章規定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結果有異議時，以GB／T 27894．3—2011規定的方法為仲裁法。 5．7 總氮和氬含量的測定 總氮和氬含量的測定按GB／T 3634．2—2011第5章規定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結果有異議時，以GB／T 3634．2—2011規定的方法為仲裁法。 5．8 二氧化碳含量的測定 二氧化碳含最的測定按GB／T 8984—2008第7章規定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結果有異議時，以GB／T 8984—2008規定的方法為仲裁法。 5．9 一氧化碳含量的測定 一氧化碳含量的測定按GB／T 8984—2008第7章規定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結果有異議時，以GB／T 8984—2008規定的方法為仲裁法。 5．10 甲醛含量的測定 甲醛含量的測定按GB／T 16129—1995第6章規定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結果有異議時，以GB／T 16129—1995規定的方法為仲裁法。 5．11 氨含量的測定 氨含量的測定按GB／T 14669—1993第6章規定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結果有異議時，以GB／T 14669—1993規定的方法為仲裁法。 5．12 顆粒物含量的測定 顆粒物含最的測定按GB／T 15432—1995第5章規定的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結果有異議時，以GB／T 15432—1995規定的方法為仲裁法。 5．13 總硫含量的測定 總硫含量的測定按ASTM D7652給出的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結果有異議時，以ASTM D7652規定的方法為仲裁法。 5．14 甲酸含量的測定 甲酸含量的測定按ASTM D7653給出的方法進行。允許采用其他等效方法，當測定結果有異議時，以ASTM D7653規定的方法為仲裁法。 5．15 總鹵化物含量的測定 總鹵化物含量的測定見附錄A。允許采用其他等效方法，當測定結果有異議時，以附錄A規定的方法為仲裁法。 附錄A (規范性附錄) 氫氣中總鹵化物含量的測定方法 A．1 范圍 本附錄規定了氫氣中總鹵化物的吸收及離子色譜測定方法。本方法適用于氫氣中氯化氫、氯氣以及其他鹵化物的測定，測定結果以總鹵化物計。本方法以測試HCl為例，檢出限為10×10－9 mol／mol。 A．2 方法提要 將一定體積的樣品氣以一定的流速通過去離子水，樣品氣中的氯化物被水吸收，吸收液中的氯離子含量用離子色譜法進行定量測定，再根據通過去離子水的氣體總體積，換算出氣體中的氯化物含量。 A．3 試劑及材料 A．3．1 去離子水：符合GB／T 6682一級用水的規定。 A．3．2 氯離子標準貯備液：準確稱取0.164 9 g氯化鈉標準物質(在105℃條件下烘干2 h)溶于水中，定容至1 000 mL容量瓶中，濃度為0.1 g／L。 A．3．3 氯離子標準溶液：從氯離子標準貯備液中移取1.00 mL、2.50 mL、5.00 mL、7.50 mL、10.00 mL分別用空白水定容至100 mL容量瓶中，制得濃度為1.00 mg／L、2.50 mg／L、5.00 mg／L、7.50 mg／L、10.0 mg／L的氯離子標準溶液。 A．3．4 淋洗貯備液：稱取16.96 g碳酸鈉(優級純)溶于空白水，再稱取4.20 g碳酸氫鈉(優級純)加入其中，溶解混勻。用空向水定容至500 mL。濃度為：320 mmol／L的碳酸鈉和100 mmol／L的碳酸氫鈉。 A．3．5 淋洗使用液：移取20 mL淋洗貯備液，用空白水定容至2 000 mL混勻使用。此淋洗使用液的濃度為3.2 mmol／L碳酸鈉和1.0 mmol／L碳酸氫鈉。 A．4 儀器及設備 A．4．1 PFA氣體洗滌瓶，容量50 mL。 A．4．2 濕式氣體流饋計，最小刻度0.025 m3，準確度優于1％。 A．4．3 配備電導檢測器的離子色譜儀，對氯離子的檢出限小于10 μg／L。 A．4．4 長約25 cm，內徑約4 mm，內裝粒度約為5 μm的帶有季銨基團的聚乙烯醇，柱體為聚醚醚酮材質，pH范圍為3～12的色譜柱或者其他等效的色譜柱。該柱用于總鹵化物的測定。 A．4．5 長約5 mm，內徑約4 mm，內裝粒度約為5 μm的帶有季銨基團的聚乙烯醇，柱體為聚醚醚酮材質，pH范圍為3～12的保護柱或者其他等效的保護柱。該柱用于保護色譜柱不受樣品或淋洗液的污染。 A．5 試驗步驟 A．5．1 按照圖A．1所示，連接采樣裝置。PFA洗滌瓶中加入100 mL去離子水。 說明： 1——氫氣瓶或其他氫氣源； 2——減壓裝置； 3——針型閥； 4——PFA氣體洗滌瓶； 5——燒杯或其他固定裝置； 6——濕式氣體流量計； 7——連接套管。 圖A．1 采樣裝置示意圖 A．5．2 將待測氫氣以500 mL／min的速度通入裝有去離子水的洗滌瓶進行采樣，采樣時間200 min，采樣體積100 L。 A．5．3 采樣后的吸收液用去離子水定容至100 mL，用離子色譜進行檢測。 A．5．4 選擇適當的色譜條件，對離子色譜儀進行充分預熱。典型色譜條件如下：柱溫：35℃，流動相：3.2 mmol／L Na2CO3+1.0 mmol／L NaHCO3的淋洗液(A．3．5)；進樣體積：20 μL，流速：0.7 mL／min。 A．5．5 依次注入空白水溶液，氯離子標準溶液(A．3．3)和試樣溶液，積分得到峰面積，用標準曲線進行校準，得出實驗結果。 A．5．6 獨立進行兩次測定，兩次平行試驗測定值的相對偏差不大于10％，取其平均值作為測定結果。 A．6 結果計算 A．6．1 氫氣的采樣體積根據式(A．1)換算成標準狀態下的體積： (A.1) 式中： V0——標準狀態下，待測氫氣的采樣體積．單位為升(L)； VH——實驗條件下，待測氫氣的采樣體積，單位為升(L)； pH——采樣時的環境大氣壓，單位為帕斯卡(Pa)； tH——采樣時的環境溫度，單位為攝氏度(℃)。 A．6．2 氫氣中氯化物的含量X(以HCl計)根據式(A．2)計算： (A.2) 式中： X——氫氣中氯化物的體積分數； C——吸收液中氯離子濃度，單位為毫克每升(mg／L)； V1——吸收液的體積．單位為毫升(mL)； V0——標準狀態下，待測氫氣的采樣體積，單位為升(L)。 A．7 精密度 A．7．1 重復性：在重復性條件下獲得的兩次獨立測試結果的測定值的相對偏差不大于平均值的10％。 A．7．2 再現性：在再現性條件下獲得的兩次獨立測試結果的測定值的相對偏差不大于平均值的20％。