T∕CECA-G 0125-2021 （T∕CSTE 0121-2021） “领跑者”标准评价要求 车用燃料电池发动机.pdf

ICS 43.060.01 CCS T 10 团 体 标 准 T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 “领跑者”标准评价要求“领跑者”标准评价要求 车用燃料电池发动机车用燃料电池发动机 Assessment requirements for forerunner standard - Fuel cell systems for vehicles 2021-09-27 发布 2021-09-28 实施 学兔兔 标准下载 I 目 次 前 言 .II 1 范围 .1 2 规范性引用文件 .1 3 术语和定义 .1 4 评价指标体系 .2 5 评价方法及等级划分 .4 附录A （规范性） 质量比功率试验方法 .5 附录B （规范性） 燃料电池发动机低温启动能力 .8 附录C （规范性） 噪声试验方法 .9 附录D （规范性） 可靠性故障试验和评分方法* .11 附录E （规范性） 耐振动特性试验和评分方法 .13 附录F （规范性） 系统效率试验方法 .15 学兔兔 标准下载 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则和 T/CAQP 0152020、 T/ESF 00012020 “领跑者”标准编制通则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由企业标准“领跑者”工作委员会、中国节能协会标准化专业委员会提出。 本文件由中国节能协会、中国技术经济学会归口。 本文件起草单位：中国汽车工程研究院股份有限公司、广东国鸿氢能科技有限公司、上海重塑能源科技有限公司、北京亿华通科技股份有限公司、上海捷氢科技有限公司、东方电气（成都）氢燃料电池科技有限公司、重庆长安新能源汽车有限公司、德燃（浙江）动力科技有限公司、潍柴动力股份有限公司、江苏清能动力科技有限公司、海卓动力（青岛）能源科技有限公司、重庆明天氢能科技股份有限公司、爱德曼氢能源装备有限公司、中国第一汽车集团有限公司、广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院、长城汽车股份有限公司保定氢能检测分公司、康明斯（中国）投资有限公司、中国重型汽车集团有限公司、中国标准化研究院。 本文件主要起草人：邓波、许向国、毛占鑫、刘志祥、魏青龙、戴丽君、陈沛、刘煜、陈金锐、高海宇、马学龙、陈杰、谢佳平、王志强、宋书范、赵洪辉、郭温文、王大威、李名剑、张甜甜、张晓丹、张潇丹、曹蕾、吴昊、李如菊、詹剑、付娜、李正波、石雪娇、杜坤、洪晏忠、邵凡磊、管金鑫、杨朔、金晨红、杜利锋、赵学智。 本文件为首次发布。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 1 “领跑者”标准评价要求 车用燃料电池发动机 1 范围 本文件规定了车用燃料电池发动机“领跑者”标准评价的术语和定义、评价指标体系、评价方法及等级划分。 本文件适用于车用燃料电池发动机的企业标准水平评价。相关机构在制定企业标准“领跑者”评估方案时可参考使用，企业在制定企业标准时也可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2423.43-2008 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 振动、冲击和类似动力学试验样品的安装 GB/T 2423.56-2018 环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Fh：宽带随机振动和导则 GB/T 3785.1-2010 电声学 声级计 第 1 部分：规范 GB/T 4208-2017 外壳防护等级（IP 代码） GB/T 24548-2009 燃料电池电动汽车 术语 GB/T 24554 燃料电池发动机性能试验方法 GB/T 24549-2020 燃料电池电动汽车 安全要求 GB/T 25319-2010 汽车用燃料电池发电系统 技术条件 GB/T 28816-2020 燃料电池 术语 GB/T 33979-2017 质子交换膜燃料电池发电系统低温特性测试方法 3 术语和定义 GB/T 24548-2009、GB/T 28816-2012 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 燃料电池发动机 fuel cell system 包括燃料电池堆和燃料电池辅助系统，在外接氢源的条件下可以正常工作。 来源：GB/T 24548-2009 3.2 燃料电池堆 fuel cell stack 由多个单体电池、隔板、冷却板、歧管等构成，而且把富氢气体和空气进行电化学反应生成直流电，学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 2 并同时产生热、水等其他副产物的总成。 来源：GB/T 24548-2009 3.3 怠速状态 idle conditions 燃料电池发动机处于最小稳定输出工作状态。 3.4 额定功率 rate power 燃料电池发动机在特定工况条件下能够持续工作的功率，在该测试条件下，燃料电池电堆单电池平均节电压不低于 0.60 V。 3.5 峰值功率 peak power 燃料电池发动机在规定的时间内的最大有效净输出功率。 4 评价指标体系 4.1 基本要求 4.1.1 近三年，生产企业无较大环境、安全、质量事故。 4.1.2 企业应未列入国家信用信息严重失信主体相关名录。 4.1.3 企业可根据 GB/T 19001 、GB/T 24001、 GB/T 28001 建立并运行相应质量、环境和职业健康安全管理体系，鼓励企业根据自身运营情况建立更高水平的相关管理体系。 4.1.4产品应为量产产品，车用燃料电池发动机领跑标准应满足国家强制性标准及相关燃料电池发动机产品标准规定的要求。 4.2 评价指标分类 4.2.1 车用燃料电池发动机“领跑者”标准中所包括的指标分为基础指标、核心指标和创新性指标。 4.2.2 基础指标包括气密性、绝缘强度、紧急停机、防水防尘。 4.2.3 核心指标包括质量比功率、动态响应、起动特性、低温冷启动能力；核心指标分为三个等级，包括先进水平，相当于企标排行榜中 5 星级水平；平均水平，相当于企标排行榜中 4 星级水平；基准水平，相当于企标排行榜中 3 星级水平。 4.2.4 创新性指标为噪声、可靠性故障率、耐振动特性和系统效率，分为三个等级，包括先进水平，相当于企标排行榜中 5 星级水平；平均水平，相当于企标排行榜中 4 星级水平；基准水平，相当于企标排行榜中 3 星级水平。鼓励根据条件成熟情况适时增加与产品性能和消费者关注的相关创新性指标。 4.3 评价指标要求 4.3.1 车用燃料电池发动机“领跑者”标准评价指标体系框架见表 1。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 3 表 1 车用燃料电池发动机评价指标体系框架 序号 指标类型 评价指标 指标来源 指标水平分级 判定依据/方法 先进水平 平均水平 基准水平 1 基础指标 气密性 GB/T 24554 符合标准要求 GB/T 24554 2 绝缘强度 符合标准要求 3 紧急停机功能 符合标准要求 4 防水防尘等级 GB/T 4208-2017 IP67 GB/T 4208-2017 5 核心指标 质量比功率 本文件 MPF0.60 kW/kg （金属板） 0.50 kW/kgMPF0.60 kW/kg （金属板） 0.40 kW/kgMPF0.50 kW/kg （金属板） 附录A 本文件 MPF0.55 kW/kg （石墨板） 0.45 kW/kgMPF0.55 kW/kg （石墨板） 0.35 kW/kgMPF0.45 kW/kg （石墨板） 附录A 6 动态响应特性 加载状态（10%PE90%PE） GB/T 24554 t12 s 12 st18 s 18 st30 s GB/T 24554 7 卸载状态（90%PE10%PE） GB/T 24554 t8 s 8 st15 s 15 st20 s GB/T 24554 8 起动特性 冷机状态至怠速工况 GB/T 24554 t15 s 15 st20 s 20 st25 s GB/T 24554 9 热机状态至怠速工况 GB/T 24554 t10 s 10 st15 s 15 st20 s GB/T 24554 10 低温冷启动能力 -30 怠速启动时间 装备中心2021367号 t3 min 3 mint4 min 4 mint5 min 装备中心2021367号 11 怠速到额定功率时间 装备中心2021367号 t3 min 3 mint5 min 5 mint8 min 装备中心2021367号 12 过程能耗 （启动至怠速状态，外部供能加本身氢耗） 本文件 W0.30 kWh （金属板） 0.30 kWhW0.45 kWh （金属板） 0.45 kWhW0.60 kWh （金属板） 附录 B W0.40 kWh （石墨板） 0.40 kWhW0.55 kWh （石墨板） 0.55 kWhW0.70 kWh （石墨板） 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 4 表 1 车用燃料电池发动机评价指标体系（续） 序号 指标类型 评价指标 指标来源 指标水平分级 判定依据/方法 先进水平 平均水平 基准水平 13 创新性指标 噪声 怠速状态 本文件 SPL75 dB 75 dBSPL80 dB 80 dBSPL85 dB 附录 C 14 额定功率 SPL85dB 85 dBSPL90 dB 90 dBSPL95 dB 附录 C 15 可靠性故障率 本文件 评分80 分 70 分评分80 分 60 分评分70 分 附录 D 16 耐振动特性 本文件 评分80 分 70 分评分80 分 60 分评分70 分 附录 E 17 系统效率 （45%以上的高效工作区间占比） 本文件 n65% 60%n65% 55%n60% 附录 F 5 评价方法及等级划分评价方法及等级划分 评价结果划分为一级、二级和三级，各等级所对应的划分依据见表 2。达到三级要求及以上的企业标准并按照有关要求进行自我声明公开后均可进入车用燃料电池发动机排行榜。达到一级要求的企业标准，且按照有关要求进行自我声明公开后，其标准和符合标准的产品可以直接进入车用燃料电池发动机企业标准“领跑者”候选名单。 表2 指标评价要求及等级划分 评价等级 满足条件 一级应同时满足 基本要求 基础指标要求 核心指标至少7项达到先进水平要求 创新性指标至少4项达到先进水平要求 二级应同时满足 基本要求 基础指标要求 核心指标至少6项达到平均水平以上要求 创新性指标至少3项达到平均水平以上要求 三级应同时满足 基本要求 基础指标要求 核心指标至少5项达到基准水平以上要求 创新性指标至少2项达到基准水平以上要求 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 5 附录A （规范性） 质量比功率试验方法 A.1 范围 该方法适用于车用质子交换膜燃料电池发动机。 A.2 试验条件要求 试验条件要求按照 GB/T 24554 测试条件进行设置。 A.3 试验方法 A.3.1 额定功率试验 A.3.1.1 试验条件 试验前燃料电池发动机的状态为热机状态，试验过程应自动进行，不能有人工干预。 A.3.1.2 试验方法 燃料电池发动机额定功率测试按以下试验方法进行： a）燃料电池发动机热机过程结束后，回到怠速状态运行10 s； b） 测试平台按照规定的加载方式进行加载， 加载到额定功率后持续稳定运行60 min， 在稳定运行60 min内，燃料电池发动机输出功率应始终处于60 min平均功率的97%103%之间；其单电池平均电压应不低于0.60 V，计算方式为60 min燃料电池堆的平均电压/单电池节数，采样频率不低于5 Hz。 c） 以燃料电池发动机输出的60 min运行功率的平均值作为燃料电池发动机的额定功率测量值PF（以kW为单位），额定功率测量值小数点取后2位有效数字（采用四舍五入的方法），额定功率标称值为额定功率测量值的整数部分。 注1：单电池节数采用双极板数减1的方式计算，包括空电池。 A.3.1.3 试验过程中测量记录的数据 试验中测量的数据：燃料电池发动机的电压、电流；辅助系统的电压、电流。 A.3.2 质量测试 A.3.2.1 试验条件 测量燃料电池发动机质量要求：尽可能保证被测系统完整性的原则，确保能够实现燃料电池发动机各项性能和功能， 且与装车状态一致。 称重范围包括燃料电池发动机边界内的所有部分， 划分如图A.1所示，单位kg(虚线框内为称重包含的部件)，具体包括： a) 燃料电池模块，包括燃料电池堆，集成外壳、轧带、固定螺杆、CVM等； b) 氢气供应系统，包括氢气循环泵/或氢气引射器等； c) 空气供应系统，包括空气滤清器、消音装置、空气压缩机、中冷器、增湿器等； d) 水热管路系统，包括冷却泵、去离子器、PTC等，不包括辅助散热组件、散热器总成、水箱、冷却液及加湿用水； e) 控制系统：包括控制器、传感器等； f) 组成燃料电池发动机所必需的阀件、管路、线束、接头和框架等。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 6 负载负载电子负载或 DCDC+负载BOPBOP冷却系统冷却系统高压供电高压供电低压供电低压供电燃料电池模块燃料电池模块含集成外壳、CVM等氢气处理系统氢气处理系统含氢泵、压力流量调节、安全泄压、回流等空气处理系统空气处理系统含空气滤清器、消音器、空压机、中冷器、增湿器等热管理系统热管理系统含水泵、去离子器、加热器等燃料电池冷却系统燃料电池冷却系统含散热器、水箱、电子扇等，或测试台架的散热系统控制系统控制系统含控制器、传感器等空气源空气源氢气源氢气源含氢瓶、减压器等排气管路排气管路含消音器等燃料电池发动机系统边界支架支架、管路及线束管路及线束系统边界内元件的集成支架、连接管路、供电和通讯线束 图 A.1 燃料电池发动机边界界定框图 A.3.2.2 试验过程中测量记录的数据 试验中测量的数据：燃料电池发动机质量。 A.4 计算方法 A.4.1 燃料电池发动机功率 如果燃料电池发动机的电压和电流直接测量得到，则燃料电池发动机功率按下式计算： PF=UFIF /1000（A.1） 式中： PF 燃料电池发动机功率，单位为千瓦（kW）； UF 燃料电池发动机电压，单位为伏特（V）； IF 燃料电池发动机电流，单位为安培（A）。 如果燃料电池发动机的功率由燃料电池堆功率和辅助系统功率相减得到，那么燃料电池发动机功率按照下式计算： F=SAE（A.2） 式中： PF 燃料电池发动机功率，单位为千瓦（kW）； PS 燃料电池堆功率，单位为千瓦（kW）； AE辅助系统功率，单位为千瓦（kW）。 注：辅助系统功率包括空压机、水泵、氢循环泵、控制器等部件所消耗的功率，散热器风扇的功率不计入辅助系统功率内。 A.4.2 燃料电池发动机质量功率密度 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 7 燃料电池发动机质量功率密度按照下式计算，单位为 kW/kg。 MPF=PF/m (A.3） 式中： MPF燃料电池质量功率密度，单位为千瓦每千克（kW/kg）； PF 燃料电池发动机额定功率，单位为千瓦（kW）； m燃料电池发动机质量，单位为千克（kg） 。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 8 附录B （规范性） 燃料电池发动机低温启动能力 B.1 范围 该方法适用于车用质子交换膜燃料电池发动机。 B.2 试验条件要求 a）参考GB/T 33979-2017中规定的试验方法进行，燃料电池发动机冷却液加注完成后，在试验期间不对燃料电池发动机进行任何操作； b）将环境舱的温度设置到规定的温度值，环境舱的温度应控制在设定温度的2 内，环境舱温度达到规定温度以后开始计时，浸机12 h以上。 c）试验期间，氢气路取气为外管路取气，空气路取气为环境舱低温取气。 B.3 试验方法 B.3.1 低温启动及运行试验 参考GB/T 33979-2017中8.4.3.1项规定的试验方法进行。 B.3.2 计算方法 B.3.2.1 氢气消耗能量 W2=221210321dt3600（B.1） 式中： W2氢气消耗能量，单位为千瓦时（kWh）； t1燃料电池发动机接受到启动指令的时间，单位为秒（s）； t2燃料电池发动机到达怠速功率的时间，单位为秒（s）； 2氢气流量，单位为克每秒（g/s）； 2氢气低热值，1.2105 kJ/kg； 燃料电池发动机低温启动至怠速状态这段时间内的净输出功率，单位为千瓦（kW）。 B.3.2.2 低温启动过程能耗 W =外21dt3600+ W2（B.2） 式中： W燃料电池发动机低温启动到怠速的过程能耗，单位为千瓦时（kWh）； t1燃料电池发动机接受到启动指令的时间，单位为秒（s）； t2燃料电池发动机到达怠速功率的时间，单位为秒（s）； W2氢气消耗能量，单位为千瓦时（kWh）； 外燃料电池发动机外部供电，单位为千瓦（kW）。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 9 附录C （规范性） 噪声试验方法 C.1 范围 该方法适用于车用质子交换膜燃料电池发动机。 C.2 试验条件要求 C.2.1 基准体试验条件 噪声测试时，燃料电池发动机应模拟整车状态（包括布置、连接），同时噪音测试过程中，燃料电池系统可增加进气消音器、排气消音器、降噪包裹材料等能在整车上实施的降噪措施，具体的降噪措施需要在噪音测试报告中体现说明。 C.2.2 测量仪器 测量仪器应使用GB/T 3785-2010规定的型或型以上的声级计，以及精度相当的其他测试仪器。每次测量前后，需用精度优于0.5 dB的声级校准器对测试仪器进行校准。若测量前后的两次校准值相差超过1 dB，则测量无效。 C.2.3 测量距离 噪声测量时， 应先确定基准体和测量距离以确定测量表面并布置传声器位置。 测量距离优先选择1 m，d至少为0.1 m。测量表面与墙面和天花板的距离应大于或等于0.5 m，传声器的位置布置典型示例如图C.1所示。 图C.1 基准体、测量表面和传声器位置 注： d测量距离 传感器位置 RP1RP4反射面 C.2.4 测试室吸声及背景噪声 墙面和天花板的吸声处理，在所用频率范围内，在平面波阻抗管中测得的吸声系数要0.99，吸声处理在整个表面上应均匀分布， 地面应由坚硬光滑的平面构成， 其垂直吸声系数在所用频率范围内不大于0.06。学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 10 在测量表面上所有传声器位置和测试频率范围内的每个频段，背景噪声级应比被测声源工作时的声压级至少低10 dB。 C.3 试验方法 C.3.1 试验样品状态 a）测试对象为燃料电池发动机，包含燃料电池空压机等附件，不包含燃料电池散热系统； b）噪声测量前，燃料电池发动机按GB/T 24554 7.3规定的方法进行热机，使燃料电池发动机处于热机状态，试验过程应自动进行，不能有人工干预。 C.3.2 试验方法 燃料电池发动机噪音测试按以下试验方法进行： a）按照制造商建议的起动操作步骤起动燃料电池发动机； b）燃料电池发动机启动后，在怠速状态下持续稳定运行10 min后； c）然后按照规定的加载方法进行加载，加载到燃料电池发动机额定功率，持续稳定运行10 min； e）按照制造商规定的关机操作步骤关闭燃料电池发动机，待发动机达到待机状态，试验测试完毕。 C.3.3 数据记录 噪声试验过程中尽量避免暂停或中断，记录燃料电池发动机在怠速状态、额定功率过程中的噪音最大值。 时间平均声压级的测量时间间隔至少10 s，最好20 s或更长，试验结果为3组有效数据的算数平均值，单位为dB（A）。应比较同一试验工况下的数据，确保任意2组之间的总声压级有效值差异不能大于1 dB（A），否则数据无效并重新测量，直至3组数据中任意2组之间的总声压级有效值差异小于1 dB（A）。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 11 附录D （规范性） 可靠性故障试验和评分方法* D.1 范围 该方法适用于车用质子交换膜燃料电池发动机，企业可参照进行试验，不做强制要求。 D.2 试验条件要求 测量燃料电池发动机要求：尽可能保证被测系统完整性的原则，确保能够实现燃料电池发动机各项性能和功能，在外接氢源和起动电源条件下能够正常工作，且与装车状态一致。 D.3 测试方法 燃料电池发动机可靠性故障测试工况可根据制造商应用领域要求，选择柔性测试工况或推荐测试工况。 D.3.1 柔性测试工况 燃料电池发动机的可靠性试验工况可采用柔性工况测试， 工况循环不少于100次， 运行时间共计500h。同时每次工况需满足：包括至少包含怠速、半载（50%PE）、满载（100%PE）3个工况测试点；怠速时长不少于十分之一，半载时长不少于四分之一，满载时长不少于五分之二。柔性工况测试点见表D.1。 表D.1 柔性工况测试点 序号 工况点 占测试总时长 备注 1 怠速 110 2 半载（50%PE） 14 3 满载（100%PE） 25 D.3.2 推荐测试工况 试验方法如下： a) 燃料电池发动机进行热机，热机过程结束后，回到怠速状态运行10 s； b) 按照下述规定的循环工况进行加载，包括怠速、半载（50%PE） 、满载（100%PE）工况，见图D.1和表D.2； c) 至此完成一个循环，历时60 min，共进行500个循环，运行持续时间500 h，并记录数据。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 12 图D.1 燃料电池发动机循环工况加载阶段图 表D.2 推荐测试工况点（1个循环） 序号 工况点 测试时长（min） 备注 1 怠速 10 2 半载（50%PE） 20 3 满载（100%PE） 30 D.4 评分方法 燃料电池发动机进行可靠性试验时， 测燃料电池发动机基本性能特征值 （包含但不限于氢气进气压力、氢气进气温度、氢气进气流量、空气进气压力、空气进气温度、尾排气体温度、尾排气体压力、进堆空气流量、进堆温度、出堆温度、电导率、电堆电流、绝缘电阻等），通过测试设备的设置限制和燃料电池发动机的控制系统等随时进行监测运行数据。 根据危害程度，将其分为致命故障、严重故障、一般故障三类。各类型故障特性描述如下： a）致命故障：燃料电池发动机运行完全中断，无法正常运行启动。发生损坏、起火、失控等情况；危及人身安全、行车安全，或对周围环境造成严重危害；涉及安全的主要零部件功能失效（包括氢气浓度传感器、燃料电池发动机控制器、电流传感器、氢气调压阀等）； b）严重故障：燃料电池发动机通过关机解决故障后可再次运行启动。燃料电池发动机关机非正常关机；涉及运转的主要零部件功能失效（包括空压机、空压机控制器、水泵、电控三通阀、中冷器、增湿器、氢气循环泵、温度传感器、氢气电磁阀、电子节气门等）； c）一般故障：某项参数超出规定值，通过降功率或报警措施等方式可解决，不影响燃料电池发动机正常运行。 表D.3 燃料电池发动机可靠性故障试验评分方法 指标名称 评价方法 得分 可靠性故障率 评价条件： 条件“燃料电池发动机出现致命故障” 条件“燃料电池发动机出现严重故障” 条件“燃料电池发动机出现一般故障” 初始分值100分 发生条件 -100分/次 发生条件 -6分/次 发生条件 -2分/次 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 13 附录E （规范性） 耐振动特性试验和评分方法 E.1 范围 该方法适用于车用质子交换膜燃料电池发动机。 E.2 试验条件要求 测量燃料电池发动机要求：尽可能保证被测系统完整性的原则，确保能够实现燃料电池发动机各项性能和功能，在外接氢源和起动电源条件下能够正常工作，且与装车状态一致。 E.3 测试方法 试验方法如下： a）试验前，对燃料电池发动机进行气密性测试和绝缘电阻测试。 b）试验对象参照在车辆的安装位置和GB/T 2423.43-2008的要求，将试验对象安装在振动台。控制点放在台面或按试验要求点设置，形成控制系统回路。 c）如单点控制，则从一个检测点获得；如多点控制，则从多个检测点获得。 d）加速度谱密度示值容差应控制3 dB，截止容差控制在5 dB。 e)振动试验台在三个轴向进行，试验从z轴开始，然后是y轴，最后是x轴。试验过程参照GB/T 2423.56-2018，每个轴向的实验时间是21 h。 f)完成以上试验步骤后，在试验环境温度下观察2 h，进行气密性测试和绝缘电阻测试，检查燃料电池发动机是否能够正常启动。 试验参照表E.1和图E.1进行。 表E.1 燃料电池发动机振动测试条件 随机振动（每个方向测试时间为21 h） 频率（Hz） z轴功率谱密度（PSD） （g2/Hz） y轴功率谱密度（PSD） （g2/Hz） x轴功率谱密度（PSD） （g2/Hz） 5 0.05 0.04 0.0125 10 0.06 - 0.03 20 0.06 0.04 0.03 200 0.0008 0.0008 0.00025 RMS z轴 y轴 x轴 1.44 g 1.23 g 0.96 g 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 14 图E.1 燃料电池发动机随机振动测试曲线 E.4 评分方法 表 E.2 燃料电池发动机耐振动试验评分方法 指标名称 评价方法 得分 耐振动试验 评价条件： 条件 “燃料电池发动机保持连接可靠、结构完好、无明显变形，绝缘电阻值100/V，燃料电池发动机能够正常工作”； 条件“燃料电池发动机振动前后气体压降差值Z5 kPa”； 条件“燃料电池发动机振动前后气体压降差值5 kPaZ10 kPa”； 条件“燃料电池发动机振动前后气体压降差值10 kPaZ15 kPa”。 初始分值100 不满足条件 0 满足条件 100 满足条件 70 满足条件 60 E.5 计算方法 采用燃料腔压降法对燃料电池发动机进行气密性测试，燃料电池发动机振动前后气体压降差值见式（E.1） Z = 2 1（E.1） 式中： Z燃料电池发动机振动测试前后气体压降差值，单位为千帕（kPa）； 1燃料电池发动机振动测试前气体压降值，单位为千帕（kPa）； 2燃料电池发动机振动测试后气体压降值，单位为千帕（kPa）。 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 15 附录F （规范性） 系统效率试验方法 F.1 范围 该方法适用于车用质子交换膜燃料电池发动机。 F.2 试验条件要求 试验条件按照GB/T 24554测试条件进行设置。 F.3 测试方法 F.3.1 稳态特性试验 试验方法如下： a）根据实验要求对燃料电池发动机进行热机过程预处理； b）在燃料电池发动机工作范围内选择 12 个工况点，分别是怠速状态、10%PE、20%PE、30%PE、40%PE、50%PE、60%PE、70%PE、80%PE、90%PE、100%PE、峰值功率点； c）热机过程结束后，回到怠速状态运行 10 s； d）按照规定的加载方法加载到预先确定的工况点，在每个工况点至少持续稳定运行 3 min； e）每个工况点分析数据时间长度不能少于 2 min。 F.3.2 试验过程中测量记录的数据 试验中测量的数据：燃料电池发动机的输出电压、电流，氢气消耗量，辅助系统的输出电压、电流。 F.4 试验数据处理 F.4.1 燃料电池发动机效率 燃料电池发动机效率按下式计算： =100022 100% （F.1） 式中： PF燃料电池发动机输出功率，单位为千瓦（kW）； 燃料电池发动机效率； 2氢气流量，单位为克每秒（g/s）； 2氢低热值，1.2105 kJ/kg。 F.4.2 稳态特性试验高效运行工作区间占比 学兔兔 标准下载T/CECA-G 01252021 T/CSTE 01212021 16 图F.1 燃料电池发动机系统效率示意图 n =21 100% （F.2） 式中： n启动至峰值功率燃料电池发动机系统效率在45%以上的高效运行工作区间占比； P1燃料电池发动机系统效率高于45%以上的起始输出功率，单位为千瓦（kW）； P2燃料电池发动机系统效率低于45%以下的结束输出功率，单位为千瓦（kW）； P燃料电池发动机运行到峰值功率，单位为千瓦（kW）。 学兔兔 标准下载学兔兔 标准下载