標(biāo)準(zhǔn)編號:	GB/T 40045-2021
中文名稱:	氫能汽車用燃料 液氫
英文名稱:	Fuel specification for hydrogen powered vehicles—Liquid hydrogen（LH2）
中標(biāo)分類:	F19    新能源及其他
行業(yè)分類:	GB    國家標(biāo)準(zhǔn)
發(fā)布機構(gòu):	國家市場監(jiān)督管理總局 國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會
發(fā)布日期:	2021-04-30
實施日期:	2021-11-1
標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài):	valid
翻譯語言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符數(shù):	12000 字
翻譯價格(元):	650.0
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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 National Technical Committee on Hydrogen Energy of Standardization Administration of China (SAC/TC 309). Fuel specification for hydrogen powered vehicles - Liquid hydrogen (LH2) 1 Scope This standard specifies the technical indexes, test methods, packaging, marking, storage and transportation requirements of liquid hydrogen fuel for hydrogen powered vehicles (hereinafter referred to as liquid hydrogen). This standard is applicable to liquid hydrogen fuel for proton exchange membrane fuel cell vehicles stored in storage tanks, or transported by pipelines or tank cars. 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 3634.2 Hydrogen - Part 2: Pure hydrogen, high pure hydrogen and ultra-pure hydrogen GB/T 3723 Sampling of chemical products for industrial use - Safety in sampling GB/T 5832.2 Gas analysis - Determination of moisture - Part 2: Dew point method GB/T 6285 Determination of trace oxygen in gases - Electrochemical method GB/T 6681 General rules for sampling solid chemical products GB/T 8984 Determination of carbon monoxide, carbon dioxide and hydrocarbon in gases - Gas chromatographic method GB/T 24499 Technology glossary for gaseous hydrogen, hydrogen energy and hydrogen energy system GB/T 27894.3 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 27894.6 Natural gas - Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography - Part 6: Determination of hydrogen, helium, oxygen, nitrogen, carbon dioxide and C1 to C8 hydrocarbons using three capillary columns GB/T 37244 Fuel specification for proton exchange membrane fuel cell vehicles - Hydrogen GB/T 40060 Technical requirements for storage and transportation of liquid hydrogen 3 Terms and definitions For the purposes of this document, the terms and definitions given in GB/T 24499 and the following apply. 3.1 parahydrogen conversion and measurement device a device for converting equilibrium hydrogen at normal temperature into that in liquid nitrogen temperature zone to obtain standard samples for measurement 4 Requirements The technical indexes shall meet those specified in Table 1. Table 1 Technical index of liquid hydrogen Item Index Hydrogen purity (mole fraction) ≥ 99.97% Parahydrogen content (volume fraction) ≥ 95% Total content of non-hydrogen gas ≤ 300μmol/mol Water (H2O) content ≤ 5μmol/mol Total hydrocarbon content (calculated by CH4) a ≤ 2μmol/mol Oxygen (O2) content ≤ 5μmol/mol Helium (He) content ≤ 300μmol/mol Total nitrogen (N2) and argon (Ar) content ≤ 100μmol/mol Carbon dioxide (CO2) content ≤ 2μmol/mol Carbon monoxide (CO) content ≤ 0.2μmol/mol Total sulfur content (calculated by H2S) ≤ 0.004μmol/mol Formaldehyde (HCHO) content ≤ 0.01μmol/mol Formic acid (HCOOH) content ≤ 0.2μmol/mol Ammonia (NH3) content ≤ 0.1μmol/mol Total halide content (calculated by halide ion) ≤ 0.05μmol/mol Particulate matter concentration ≤ 1mg/kg a If the liquid hydrogen contains methane and the total hydrocarbon content is greater than 2μmol/mol, the total content of methane, nitrogen and argon shall not exceed 100μmol/mol. 5 Test methods 5.1 Sampling and judgment 5.1.1 Liquid hydrogen is sampled in the liquid phase, and after being completely vaporized by the sampling tube, it is sampled by the sampling cylinder or directly sent to the measuring instrument through the sampling tube. The sampling shall meet the requirements of GB/T 6681. 5.1.2 For pipeline transported liquid hydrogen with stable production, the sampling frequency shall be determined by the supplier and the purchaser. The pipeline transported liquid hydrogen products shall meet the technical requirements of this standard. 5.1.3 The liquid hydrogen filled in tank cars or storage tanks shall be inspected by tank upon completion of filling. If any index among the test results fails to meet the technical requirements in Table 1, this batch of products will be judged as rejected. 5.1.4 The sampling safety shall meet the relevant requirements of GB/T 3723.

Foreword i 1 Scope 2 Normative references 3 Terms and definitions 4 Requirements 5 Test methods 6 Packaging, marking, storage and transportation Annex A (Informative) Gas path diagram of gas chromatograph Annex B (Normative) Curve for temperature-parahydrogen content

ICS 75.160.20 F 19 GB 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB／T 40045—2021 氫能汽車用燃料 液氫 Fuel specification for hydrogen powered vehicles—Liquid hydrogen(LH2) 2021-04-30發(fā)布 2021-11-01實施 國家市場監(jiān)督管理總局 國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會 發(fā)布 前言 本標(biāo)準(zhǔn)按照GB／T 1.1—2009給出的規(guī)則起草。 本標(biāo)準(zhǔn)由全國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SCA／TC 309)提出并歸口。 氫能汽車用燃料 液氫 1 范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了氫能汽車用燃料液氫(以下簡稱液氫)的技術(shù)指標(biāo)、試驗方法以及包裝、標(biāo)志，貯存及運輸?shù)囊蟆? 本標(biāo)準(zhǔn)適用于貯罐貯存﹑管道或罐車輸送的質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料液氫。 2 規(guī)范性引用文件 下列文件對于本文件的應(yīng)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 3634.2 氫氣 第2部分：純氫﹑高純氫和超純氫 GB／T 3723 工業(yè)用化學(xué)產(chǎn)品采樣安全通則 GB／T 5832.2 氣體分析 微量水分的測定 第2部分：露點法 GB／T 6285 氣體中微量氧的測定 電化學(xué)法 GB／T 6681 氣體化工產(chǎn)品采樣通則 GB／T 8984 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 24499 氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術(shù)語 GB／T 27894.3 天然氣 在一定不確定度下用氣相色譜法測定組成 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 27894.6 天然氣 在一定不確定度下用氣相色譜法測定組成 第6部分：用三根毛細管色譜柱測定氫、氦、氧﹑氮、二氧化碳和C1至C8的烴類 GB／T 37244 質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料 氫氣 GB／T 40060 液氫貯存和運輸技術(shù)要求 3 術(shù)語和定義 GB／T 24499界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。 3.1 仲氫轉(zhuǎn)化測定裝置 parahydrogen conversion and measurement device 將常溫平衡氫轉(zhuǎn)化為液氮溫區(qū)下的平衡氫，以獲得測定用標(biāo)準(zhǔn)樣品的裝置。 4 要求 液氫的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表1的規(guī)定。 表1 液氫的技術(shù)指標(biāo) 項目名稱 指標(biāo) 氫純度(摩爾分?jǐn)?shù)) ≥ 99.97％ 仲氫含量(體積分?jǐn)?shù)) ≥ 95％ 非氫氣體總量 ≤ 300μmol／mol 水(H2O)含量 ≤ 5μmol／mol 總烴(按CH4計)a含量 ≤ 2μmol／mol 氧(O2)含量 ≤ 5μmol／mol 氦(He)含量 ≤ 300μmol／mol 總氮(N2)和氬(Ar)含量 ≤ 100μmol／mol 二氧化碳(CO2)含量 ≤ 2μmol／mol 一氧化碳(CO)含量 ≤ 0.2μmol／mol 總硫(按H2S計)含量 ≤ 0.004μmol／mol 甲醛(HCHO)含量 ≤ 0.001μmol／mol 甲酸(HCOOH)含量 ≤ 0.2?μmol／mol 氨(NH3)含量 ≤ 0.1μmol／mol 總鹵化物(按鹵離子計)含量 ≤ 0.05μmol／mol 顆粒物濃度 ≤ 1mg／kg a 當(dāng)液氫中含甲烷，且總烴含量大于2μmol／mol時，甲烷、氮氣和氬氣的總含量不得超過100μmol／mol。 5 試驗方法 5.1 采樣和判定 5.1.1 液氫在液相采樣，經(jīng)采樣管完全汽化后，使用采樣鋼瓶進行采樣或直接經(jīng)采樣管送入測定儀器。采樣要求應(yīng)符合GB／T 6681的規(guī)定。 5.1.2 對穩(wěn)定生產(chǎn)的管道輸送的液氫，由供需雙方確定抽樣頻次。管道輸送的液氫產(chǎn)品應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。 5.1.3 罐車或貯罐充裝的液氫，充裝結(jié)束后以罐為單位，逐一檢驗。當(dāng)檢驗結(jié)果有任何一項指標(biāo)不符合表1技術(shù)要求時則判該批產(chǎn)品不合格。 5.1.4 采樣安全應(yīng)符合GB／T 3723的相關(guān)規(guī)定。 5.2 氫純度 液氫的氫純度按式(1)進行計算： ?＝100－(?1＋?2＋?3＋?4＋?5＋?6＋?7＋?8＋?9＋?10＋?11＋?12)×10－4 (1) 式中： ?——氫純度(摩爾分?jǐn)?shù))，％； ?1——水含量，單位為微摩爾每摩爾(μmol／mol)； ?2——總烴含量，單位為微摩爾每摩爾(umol／mol)； ?3——氧含量，單位為微摩爾每摩爾(μmol／mol)； ?4——氦含量，單位為微摩爾每摩爾(μmol／mol)； ?5——總氮和氬的含量，單位為微摩爾每摩爾(μmol／mol)； ?6——二氧化碳含量，單位為微摩爾每摩爾(μmol／mol)； ?7——一氧化碳含量，單位為微摩爾每摩爾(μmol／mol)； ?8——總硫含量，單位為微摩爾每摩爾(μmol／mol)； ?9——甲醛含量，單位為微摩爾每摩爾(μmol／mol)； ?10——甲酸含量，單位為微摩爾每摩爾(μmol／mol)； ?11——氨含量，單位為微摩爾每摩爾(μmol／mol)； ?12——總鹵化物含量，單位為微摩爾每摩爾(μmol／mol)。 5.3 仲氫含量的測定 5.3.1 方法和儀器 采用仲氫轉(zhuǎn)化測定裝置獲取液氮溫區(qū)下的平衡氫作為標(biāo)準(zhǔn)樣品。采用熱導(dǎo)氣相色譜法測定仲氫含量，熱導(dǎo)氣相色譜儀對仲氫的檢出限應(yīng)低于30×10－2(體積分?jǐn)?shù))。儀器安裝及調(diào)試按儀器說明書進行。氣相色譜儀的氣路流程參見附錄A。 5.3.2 儀器條件 5.3.2.1 色譜柱 柱長約3m，內(nèi)徑約2mm的不銹鋼柱，內(nèi)裝13X分子篩，或5A分子篩，或NaY型分子篩。 5.3.2.2 操作參數(shù) 儀器各操作參數(shù)按儀器說明書和檢測限要求選定。 5.3.3 測定步驟 5.3.3.1 按儀器說明書開啟儀器，調(diào)節(jié)各操作參數(shù)，至儀器的各參數(shù)穩(wěn)定。 5.3.3.2 選定適當(dāng)?shù)纳V條件，包括：載氣流量，樣氣流量，儀器氣路平衡等。 5.3.3.3 測定標(biāo)準(zhǔn)樣品。將仲氫轉(zhuǎn)化測定裝置的轉(zhuǎn)化柱浸泡在液氮中，測定裝置氣體出口接入氣相色譜儀，流量60mL／min～80mL／min，在充分置換取得代表樣后進行測定。平行測定至少兩次﹐直至相鄰兩次測定的待測組分的色譜響應(yīng)值的相對偏差不大于5％，取其平均值。 5.3.3.4 測定樣品。在與標(biāo)準(zhǔn)樣品完全相同的測定條件下，將待測樣品接入氣相色譜儀，在充分置換取得代表樣后進行測定。平行測定至少兩次，直至相鄰兩次測定的待測組分的色譜響應(yīng)值的相對偏差不大于5％，取其平均值。 5.3.3.5 完成分析操作后，按說明書的相關(guān)要求停機。 5.3.4 結(jié)果計算 仲氫含量按式(2)計算： (2) 式中： ?PH——液氫中仲氫的含量(體積分?jǐn)?shù))，10－2； ?LN——液氮溫度時仲氫的平衡含量，測定時通過讀取仲氫轉(zhuǎn)化測定裝置智能儀表上顯示的溫度值，并查閱附錄B中圖B.1獲得(體積分?jǐn)?shù))，10－2； ALN——液氮溫度下經(jīng)轉(zhuǎn)化后的氫中實測的仲氫色譜峰峰面積或峰高； A——試樣中實測的仲氫色譜峰峰面積或峰高。 注：室溫時仲氫的平衡含量(體積分?jǐn)?shù))為25.08％。 5.4 水含量的測定 水含量的測定按GB／T 5832.2的規(guī)定執(zhí)行。允許采用其他等效的方法測定氫中水含量，當(dāng)測定結(jié)果有異議時，以GB／T 5832.2規(guī)定的方法為仲裁方法。 5.5 總烴含量的測定 總烴含量的測定按GB／T 8984的規(guī)定執(zhí)行。允許采用其他等效方法，當(dāng)測定結(jié)果存在異議時，以GB／T 8984規(guī)定的方法為仲裁法。 5.6 氧含量的測定 氧含量的測定按GB／T 6285的規(guī)定執(zhí)行。允許采用其他等效方法，當(dāng)測定結(jié)果存在異議時﹐以GB／T 6285規(guī)定的方法為仲裁法。 5.7 氦含量的測定 氦含量的測定按GB／T 27894.6的規(guī)定執(zhí)行。允許按GB／T 27894.3規(guī)定的方法進行氦含量的測定。當(dāng)測定結(jié)果存在異議時，以GB／T 27894.6規(guī)定的方法為仲裁法。 5.8 氮和氬、二氧化碳、一氧化碳含量的測定 氮和氬、二氧化碳、一氧化碳的含量的測定按GB／T 3634.2的規(guī)定執(zhí)行。 5.9 總硫、甲醛、甲酸、氨、總鹵化物含量、顆粒物濃度的測定 總硫、甲醛、甲酸、氨、總鹵化物含量、顆粒物濃度的測定按GB／T 37244的規(guī)定執(zhí)行。允許采用其他等效方法，當(dāng)測定結(jié)果存在異議時，以GB／T 37244規(guī)定的方法為仲裁法。 6 包裝、標(biāo)志、貯存及運輸 液氫的包裝，標(biāo)志、貯存及運輸應(yīng)符合GB／T 40060的規(guī)定。 附錄A (資料性附錄) 氣相色譜儀的氣路流程示意圖 用于仲氫含量測定的氣相色譜儀的氣路流程參見圖A.1。 說明： 1——載氣瓶； 2——鋼瓶壓力調(diào)節(jié)器； 3——調(diào)節(jié)閥； 4——流量計； 5——熱導(dǎo)檢測器； 6——載氣出口； 7——進樣六通閥； 8——定體積量管； 9——樣品氣入口； 10——樣品氣出口； 11——色譜柱。 圖A.1 氣相色譜儀氣路流程示意圖 附錄B (規(guī)范性附錄) 溫度-仲氫含量曲線 測定仲氫含量時，通過讀取仲氫轉(zhuǎn)化測定裝置智能儀表上顯示的溫度值，并查閱溫度-仲氫含量曲線獲得對應(yīng)溫度下的仲氫含量。溫度-仲氫含量曲線見圖B.1。 仲氫含量／％ 溫度／K 圖B.1 溫度-仲氫含量曲線