質子交換膜燃料電池汽車用氫氣系列5項標準即將實施

　　氫能是一種清潔、高效、可持續的二次能源，而被譽為“21世紀的終極能源”。全國氫能標準化技術委員會歸口、中石化石油化工科學研究院有限公司等組織的《質子交換膜燃料電池汽車用氫氣》系列標準已經發布。

　　氫系列標準以創新性分析技術填補了多項空白，處于國內國際領先地位，將極大提升能源化工、質檢計量、商業化第三方實驗室的分析裝備水平，促進氫能產業鏈規范、有序發展。

　　國家標準《質子交換膜燃料電池汽車用氫氣 含硫化合物、甲醛和有機鹵化物的測定 氣相色譜法》 由TC309（全國氫能標準化技術委員會）歸口 ，主管部門為國家標準委。

　　范圍

　　GB/T 44243-2024《質子交換膜燃料電池汽車用氫氣含硫化合物、甲醛和有機鹵化物的測定氣相色譜法》描述了采用預濃縮-氣相色譜-硫化學發光檢測器/質譜檢測器聯用法測定質子交換膜燃料電池汽車用氫氣中含硫化合物、甲醛和有機鹵化物含量的原理、試劑與材料、儀器與設備、系統性能驗證、試驗步驟、試驗數據處理、精密度和正確度、質量保證和控制、試驗報告。

　　適用于質子交換膜燃料電池汽車用氫氣中含硫化合物,甲醛和有機鹵化物的測定；其他用途氫氣中含量范圍在本文件規定范圍內含硫化合物、甲醛和有機鹵化物含量的測定參照執行。

　　原理

　　將樣品通入氣體濃縮儀以實現目標化合物的捕集和解吸,解吸后的樣品被導入配有非極性毛細管色譜柱的氣相色譜儀,經色譜柱分離后的待測組分通過分流組件,一路進人硫化學發光檢測器進行含硫化合物檢測,另一路進入質譜檢測器進行甲醛和有機鹵化物檢測。采用外標法定量。

　　儀器與設備

　　需要用到的設備包括系統、氣體濃縮儀、氣相色譜儀、氣體稀釋儀、采樣氣瓶等。

　　國家標準《質子交換膜燃料電池汽車用氫氣 氦、氬、氮和烴類的測定 氣相色譜法》 由TC309（全國氫能標準化技術委員會）歸口 ，主管部門為國家標準委。

　　范圍

　　GB/T 44238-2024《質子交換膜燃料電池汽車用氫氣 氦、氬、氮和烴類的測定 氣相色譜法》描述了采用氣相色譜-熱導檢測器/火焰離子化檢測器法測定質子交換膜燃料電池汽車用氫氣中氨氣、氬氣、氮氣和烴類組分含量的原理、試劑與材料、儀器與設備、樣品、試驗步驟、試驗數據處理、精密度和正確度、質量保證和控制、試驗報告。

　　適用于質子交換膜燃料電池汽車用氫氣中氦氣、氬氣、氮氣和烴類組分含量的測定,其他用途氫氣中含量范圍在本文件規定范圍內氦氣、氬氣、氮氣和烴類組分含量的測定參照執行。

　　原理

　　采用配置熱導檢測器和火焰離子化檢測器的氣相色譜儀,試樣經進樣管路被分成兩路,一路進入與十通閥相連的定量環,通過調節閥的開啟和關閉時間,非目標組分經預分離柱反吹放空,目標組分氦氣、氬氣和氮氣經分子篩柱被分離,并由熱導檢測器檢測；另一路試樣進入與六通閥相連的定量環、氧化二鋁色譜柱及火焰離子化檢測器,實現烴類組分的分離和檢測。采用外標法定量。

　　儀器與設備

　　所用到的儀器與設備包括氣相色譜系統（氣相色譜系統、色譜柱、熱導檢測器(TCD)、氫火焰離子化檢測器(FID)）、采樣氣瓶

　　國家標準《質子交換膜燃料電池汽車用氫氣 無機鹵化物、甲酸的測定 離子色譜法》 由TC309（全國氫能標準化技術委員會）歸口 ，主管部門為國家標準委。

　　范圍

　　本文件描述了采用離子色譜法測定質子交換膜燃料電池汽車用氫氣中無機鹵化物、甲酸含量的原理、試劑和材料、儀器和設備、試驗步驟、試驗數據處理、精密度、質量保證和控制、試驗報告。本文件適用于質子交換膜燃料電池汽車用氫氣中無機鹵化物、甲酸含量的測定,其他用途氫氣中無機鹵化物、甲酸含量的測定參照執行。

　　原理

　　氫氣樣品中無機鹵化物、甲酸被堿性溶液吸收后生成鹵離子和甲酸根離子,經陰離子色譜柱交換分離,電導檢測器檢測,根據保留時間定性,校準曲線定量。

　　儀器和設備

　　儀器

　　離子色譜儀、氣體稀釋儀、天平

　　設備

　　純水機、連接管、沖擊式吸收瓶、流量計、容量瓶、刻度吸管、采樣氣瓶

　　國家標準《質子交換膜燃料電池汽車用氫氣采樣技術要求》 由TC309（全國氫能標準化技術委員會）歸口 ，主管部門為國家標準委。

　　范圍

　　GB/T 44262-2024 《質子交換膜燃料電池汽車用氫氣采樣技術要求》規定了質子交換膜燃料電池汽車用氫氣采樣的設備、采樣前準備、采樣步驟、采樣記錄的要求。

　　適用于壓力等級不大于70MPa的加氫站中氫氣的采樣,質子交換膜燃料電池用氫氣的生產、儲運場所中氫氣的采樣參照執行。

　　設備

　　設備包括氫氣采樣裝置和氫氣檢漏儀。

　　氫氣采樣裝置的設計應符合GB50156、GB50516和GB/T43674的相關規定；氫氣采樣裝置中與氫接觸的材料應符合GB/T29729的相關規定；氫氣采樣裝置不應對樣品產生污染,采樣裝置中與氫接觸的材料不應對采集組分產生吸附,整體性能應按GB/T43306進行質量評估。

　　氫氣采樣裝置宜具備樣品源接口、截止閥、壓力表、減壓閥、人口閥、出口閥、采樣氣瓶、旁路閥、安全閥、止回閥、放空組件以及接地組件,宜選用死體積小的閥門。

　　國家標準《質子交換膜燃料電池汽車用氫氣 一氧化碳、二氧化碳的測定 氣相色譜法》 由TC309（全國氫能標準化技術委員會）歸口 ，主管部門為國家標準委。

　　范圍

　　GB/T 44244-2024《質子交換膜燃料電池汽車用氫氣 一氧化碳、二氧化碳的測定 氣相色譜法》描述了采用氣相色譜-氦離子化檢測器測定質子交換膜燃料電池汽車用氫氣中一氧化碳和二氧化碳含量的原理,試劑與材料,儀器與設備、試驗步驟,試驗數據處理,精密度和正確度、質量保證和控制、試驗報告。

　　適用于質子交換膜燃料電池汽車用氫氣中一氧化碳和二氧化碳含量的測定,其他用途氫氣中含量范圍在本文件規定范圍內一氧化碳和二氧化碳含量的測定參照執行。

　　原理

　　將試樣導人配置三閥三柱的氣相色譜儀,通過調節三個六通閥的開啟和關閉時間,可以在不同時間點改變載氣流過色譜柱的方向,順序實現試樣中的大量氫氣通過第一色譜柱被放空,二氧化碳經第二色譜柱分離并由氨離子化檢測器檢測,一氧化碳經第三色譜柱分離并由氦離子化檢測器檢測,采用外標法定量。

　　儀器與設備

　　需用到的儀器與設備包括氣相色譜系統（氣相色譜儀配置氨離子化檢測器、色譜柱、檢測器）、采樣氣瓶。

　　以上為整理的《質子交換膜燃料電池汽車用氫氣》系列標準，相關起草單位、歸口單位，以及文件內容涉及范圍、原理、儀器和設備等。5個標準將在2024-11-01正式實施。

　　為此，分析測試百科網聯合安捷倫科技(中國)有限公司特舉辦本次“助力分析儀器技術高質量發展，氫能領域新國標解讀一宣貫會”，邀請中石化石油化工科學研究院的徐廣通教授和王亞敏高級工程師兩位制標核心成員，對氫能標準的要點及市場應用進行解讀。

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