文/中國電器工業協會標準化與技術評價中心 陳晨
IEC/TC105(燃料電池技術)成立于2000年,秘書處設在德國,現任主席為來自日本東芝公司的Funio教授。IEC/TC105由16個P成員國和15個O成員國組成,現有12個工作組,2個特別工作組。中國作為P成員參與了IEC/TC105的標準化工作。
我國IEC/TC105的國內對口技術委員會為SAC/TC342,成立于2008年,秘書處設在機械工業北京電工技術經濟研究所,由衣寶廉院士任主任委員,現有委員44人。
2012年IEC/TC105部分工作組會議、年會及國際研討會在日本召開,會議由IEC/TC105主席來自日本的Fumio Ueno主持,秘書處秘書為來自德國的Wolfgang Winkler先生,IEC中辦的Charles Jaquemart到會介紹IEC新工具和新程序信息。來自日本、美國、中國、芬蘭、瑞士、德國和韓國的共計30名代表到會。秘書處組織專家參加了部分工作組(WG1、WG4和WG12)會議、年會及國際研討會,中國電器工業協會陳晨工程師參加了此次會議。目前IEC/TC105及燃料電池相關的國際標準化活動如下。
IEC/TC105目前共有12個工作組,分別為術語(WG1)、燃料電池模塊(WG2)、固定式燃料電池發電系統-安全(WG3)、固定式燃料電池發電系統-性能試驗方法(WG4)、固定式燃料電池發電系統-安裝(WG5)、推進及輔助動力單元(APU)用燃料電池發電系統(WG6)、便攜式燃料電池發電系統-安全(WG7)、微型燃料電池發電系統-安全(WG8)、微型燃料電池發電系統-性能試驗方法(WG9)、微型燃料電池發電系統-互換性(WG10)、PEFC和SOFC單電池測試方法(WG11)及固定式燃料電池發電系統-小型固定式燃料電池發電系統熱電聯產(WG12),正在開展15項標準的制修訂工作。為了統一標準中的用語以及同相關機構建立聯系,IEC/TC105成立了特別工作組,目前共有2個特別工作組,AHG3(定義備用狀態組)和AHG4(智能電網和能效監測組)。
該工作組的召集人為美國的Kelvin Hecht,工作組成員國包括:加拿大、日本、德國、韓國、英國、西班牙、意大利和美國。目前只有1項IEC/TS 62282-1《燃料電池 術語》標準,2012年開始進行標準維護工作。
燃料電池術語標準2005年正式發布第一版術語標準IEC/TS 62282-1 Ed.1,2010年正式發布修訂后的第二版術語標準IEC/TS 62282-1 Ed.2,2012年開始術語標準的維護工作。WG1跟隨IEC/TC105全體會議召開了工作組會議,會議主要討論了由日本和意大利對于術語標準第二版的修改意見,在原來標準的基礎上增加12條新的定義、對現有13個術語和定義進行討論,并對62條現有的術語和定義提出了修改意見。我國專家俞紅梅老師,針對一些術語和定義提出了意見和建議。會議討論結果會后由召集人負責發給全體委員,征求意見。
IEC 62282-1 Ed.3今年開始修訂工作,計劃2013年初發布。
該工作組的召集人為德國的Eckhard Schwendemann,工作組成員國包括:加拿大、捷克共和國、丹麥、法國、德國、日本、南韓和美國。目前有1項IEC/TS 62282-2《燃料電池 模塊》標準,2012年3月發布。
目前的版本為第二版本,相比于第一版本基于IEC60079標準,增加了對于危險和危險位置的定義。根據燃料電池在不同領域中的應用標準,修改總體的安全策略,并同IEC 62282-3-100中的安全規定保持一致。
由于目前標準已經完成,近期沒有提案和會議的日程,未來可能將同IEC 62282-3-400進行協調,避免重復。
該工作組的召集人為美國的Kelvin Hecht,工作組成員國包括:加拿大、日本、西班牙、法國、韓國、英國、德國、荷蘭、美國、丹麥和捷克共和國。目前有1項IEC 62282-3-100《固定式燃料電池發電系統-安全》標準,該標準已于2012年2月正是發布。
標準發布后,歐洲、美國、日本、韓國都已納入采標計劃,我國準備2013年上報修訂計劃。在歐盟的體系中,安全指令不是作為標準,而是作為法規進行實施,因此建議IEC/TC105秘書處同CEN/CENELEC聯系,評估EN 62282-3-100同機械、壓力設備和EMC指令的協調。在調查結果的基礎上,WG3將開始IEC 62282-3-100 Ed.2版本的制定工作,第二版中將提出滿足相關指令要求的一些問題。

該工作組的召集人為日本的Noboru Hashimoto,工作組成員國包括:日本、英國、法國、美國、韓國、德國、加拿大、中國和意大利。目前正在進行2項標準的制定工作,分別為:IEC 62282-3-200《固定式燃料電池發電系統-性能試驗方法》和IEC 62282-3-201《小型固定式聚合物電解質燃料電池發電系統-性能試驗方法》。
IEC 62282-3-200《固定式燃料電池發電系統-性能試驗方法》為修訂階段,結合2012年年會,WG4召開了工作組會議,對于該標準的9.3條進行了討論,之后將重點對9.3條進行修改, 計劃于2015年初完成修訂工作。
IEC 62282-3-201《小型固定式聚合物電解質燃料電池發電系統-性能試驗方法》正在制定中,2012年7月在法拉克福召開的會議中,對CDV投票意見進行了討論,2012年11月底將形成FDIS稿,定于2013年6月正式發布。
日本在WG4中提交了2個提案,分別為:生命周期評估和燃料電池節能評估。生命周期評估已經開始進行草案的編寫工作;節能評估是這次工作組會議中提出的新的提案,各國對該項提案持反對的意見,認為這已經超出TC105的工作范疇了。最終討論決定,日本在下一次年會中給出具體的報告。
該工作組的召集人為德國的Eckhard Schwendemann,成員國包括:加拿大、捷克共和國、丹麥、法國、德國、日本、韓國、西班牙、荷蘭、英國和美國。目前有1項IEC 62282-3-300《固定式燃料電池發電系統-安裝》標準,于2012年6月正式發布。
該標準與2007版的相比,在安全相關的要求中,避免了與IEC 62282-3-100的重復;對于術語和規范性引用文件進行了更新;新版的標準重點在于安裝風險;將CO的濃度由300ppm減為50ppm。
鑒于標準已經發布,目前沒有下一步的會議安排。WG12正在制定的IEC 62282-3-400將涉及到煙囪管道系統,這部分的安全性在IEC 62282-3-300是缺少的,未來的工作中需要增加。目前這部分還沒有相關的提案。
該工作組的召集人為荷蘭的Mr Georgios Tsotridis。工作組成員國為:阿根廷、奧地利、加拿大、捷克、德國、西班牙、法國、英國、日本、韓國、荷蘭和美國。目前正在開展1項IEC 62282-4-100《電動車用燃料電池發電系統-安全》標準的制定工作。
該項安全標準的工作范圍為叉車用燃料電池發電系統,不包括混合電動車以及燃料電池發電系統在潛在具有爆炸危險的環境中運行。考慮到進一步討論在標準中引入新技術領域,WG6暫緩制定叉車用燃料電池性能試驗方法標準。
IEC 62282-4-100標準預計在2015年發布。
該工作組由美國的Mr Robert Wichert作為召集人,成員國包括:日本、美國、英國、韓國、法國、捷克共和國、加拿大和德國。目前有1項標準IEC 62282-5-1《便攜式燃料電池發電系統-安全》,該標準已于2012年9月正式發布。
目前沒有下一步的工作計劃。
該工作組召集人為美國的Harry P.Jones(UL公司),成員國包括:加拿大、美國、日本、法國、德國、西班牙、韓國、英國和捷克共和國。目前有1項IEC 62282-6-100《微型燃料電池發電系統-安全》標準,2012年10月正式發布。
WG8于2012年11月在日本召開了工作組會議,將IEC 62282-6-100拆分成系列具體的標準(IEC 62282-6-1XX)。IEC 62282-6-101《微型燃料電池發電系統-安全-通用要求》標準計劃項目,預計2013年完成CD稿,之后將開展IEC 62282-6-1XX系列標準的制定工作。但是目前缺少相關的專家參與工作,WG8也正在召集相關的專家參加相應標準的制定工作。
拆分以后的標準,根據不同的應用可能會涉及到不同燃料電池類型做出了規定,包括直接甲醇燃料電池、水鋁反應等的安全要求,系列標準共計開展11項標準計劃。
該工作組的召集人為日本的Hiroshi Harvey Yokoyama,成員國包括:日本、加拿大、捷克共和國、德國、英國、韓國和美國。目前正在制定1項標準IEC 62282-6-200《微型燃料電池發電系統-性能試驗方法》,2012年7月正式發布。
等待標準維護,目前暫無其他工作計劃。
該工作組的召集人為韓國的Hyejung Cho,成員國包括:加拿大、捷克共和國、德國、英國、日本、韓國和美國。目前正在開展IEC 62282-6-400《微型燃料電池發電系統-能量&數據互換性》標準制定工作。
該標準由韓國三星電子提出的提案,目前標準的進度已經推遲,該提案目前為CD稿,計劃完成年限為2014年1-2月。
該工作組的召集人為日本的Kazuo Koseki,成員國包括:澳大利亞、英國、中國、加拿大、奧地利、法國及意大利等31個國家。目前有1項標準IEC 62282-7-1《聚合物燃料電池單電池測試方法》,于2010年6月發布;正在制定1項標準IEC 62282-7-2《固體氧化物燃料電池單電池和電池堆測試方法》。
IEC 62282-7-1《聚合物燃料電池單電池測試方法》,將于2013年開始標準維護工作。我國擬在標準維護過程中增加低溫測試方面的內容。屆時標準的范圍可能由單電池測試,擴展為單電池和電池堆的測試。IEC 62282-7-2《固體氧化物燃料電池單電池和電池堆測試方法》目前處于CD稿階段,下次會議計劃在2013年4-5月份在美國召開。
該工作組的召集人為瑞士的Nils Chmielewski,成員國包括:日本、美國、德國、瑞士、英國和荷蘭。目前正在開展1項標準IEC 62282-3-400《小型固定式燃料電池發電系統熱電聯產》的制定工作。
該標準目前是草案階段,由于歐洲那邊已經有產品了,所以標準由德國提出并牽頭來做。日本目前準備將產品進入歐洲的市場,所以非常關注這個標準的制定,但是日本那邊對于標準的整體編寫和標準中引用的其他標準不是很了解,雖然他們提出了很多的修改意見,但是歐洲方面對于很多意見并不接受。該標準目前進度比較慢,爭議也比較多。
將術語“standby state”用“pregeneration”替代,術語的定義為:“state of a fuel cell power system being at sufficient operating temperature and in such an operational mode, with zero electric output power that the fuel cell power system is capable of being promptly switched to an operational state with substantial electric active output power”。翻譯為:燃料電池發電系統處于足夠的運行溫度的一種狀態,在該運行模式下,電輸出功率為零,燃料電池發電系統能夠立刻轉換到大量有效輸出功率的運行狀態。
鑒于該特別工作組已經完成預期任務,2012年IEC/TC105年會中決定撤銷該工作。
IEC/TC105成立了AHG4專門負責同智能電網和能效建立聯系,密切關注相關的標準動態,以便我們能夠及時獲得相關的信息,開展相應工作。
由于燃料電池熱電聯產的應用,相關標準已經開展制定工作,這部分工作同IEC/TC5(汽輪機)密切相關,SMB決定成立JWG16。JWG16由我國專家石玉文作為召集人,該聯合工作組不負責具體標準的制定工作,主要是相關的產品的效率進行評估,并給出相關的信息,具體的標準由具體的TC負責制定,目前正在面向各國召集專家組成員。
德國專家Wolfgang Winkler作為負責人,并參與歐洲液流電池標準的制定。目前液流電池的標準化工作主要是CENELEC在開展工作,制定歐洲液流電池標準,CENELEC成立了5個工作組,分別為:術語(WG1)、技術對比(WG2)、性能(WG3)、用戶手冊(WG4)和安裝(WG5),我國中科院化物所王曉麗博士為WG4的召集人,負責用戶手冊的編寫工作。2012年11月28日將召開最后一次工作組會議。
液流電池標準化工作雖然已于2010年西雅圖年會中納入IEC/TC105的工作范疇,但是IEC/TC105一直沒有開展相關工作。鑒于中國在液流電池領域發展比較快,IEC/TC105的主席和專家一致希望能夠由中國牽頭在TC105下設分技術委員會(SC),秘書處協同中科院大連化學物理研究所正在進行上報工作。
美國專家Kelvin Hecht作為聯絡人,主要是為了跟蹤ISO/TC22/SC21的標準化動態。ISO/TC22/SC21目前尚無燃料電池技術相關的標準化工作,大部分的工作集中在鋰離子電池方面。未來將繼續跟蹤。
日本專家Funio Ueno作為聯絡人,該技術委員會制定的標準近期有些標準準備修訂。值得注意的是IEC 62368已經發布,并打算替代現有的IEC 60065和IEC 60950兩項標準。IEC/TC105制定的標準中,IEC 62282-3-100、IEC 62282-5-100 Ed.2和IEC 62282-3-100 Ed.2中將IEC 60950-1:2005作為規范性文件引用。2012年年會中主席Funio教授要求WG3、WG7和WG10的成員認真研究IEC 62368標準,如果必要,需要對現有的標準進行修改。
現階段不建議IEC/TC105同ICAO DGP建立聯絡關系。
SAE/EUROCAE/WG80正在制定飛機燃料電池安全導則,其中一些燃料電池的術語參考了IEC 62282-1《燃料電池術語》,2012年年會中討論建議:如果SAE/EUROCAE/WG80制定燃料電池相關的標準,IEC/TC105的專家將和WG80的專家一起聯合制定,到時候需要兩個召集人在兩方面共同開展工作。
日本專家Kazuo Koseki作為聯絡人。目前IEC/TC31正在維護的IEC 60079-29《氣體探測器》系列標準同IEC/TC105的關系比較密切。
德國專家Eckhard Schwendemann作為聯絡人。目前IEC/TC105正在開展燃料電池熱電聯產標準制定工作,同IEC/TC 5保持著聯系。SMB 142/38號決議:CHP需要進一步的評估,以便了解未來在IEC/ISO中開展CHP標準化活動的需求,并要求IEC/TC5負責評估工作,并協調IEC/TC45、IEC/TC105及其他相關技術委員會提出的要求。IEC/TC5決定成立一個新的工作組(WG16),提名中國專家石玉文作為召集人,負責開展CHP能效標準前期的評估工作。
會議決定:2013年IEC/TC105全體會議將在德國法蘭克福召開,2014年IEC/TC105全體會議將同IEC大會一起在東京舉辦。這次我國代表團提出希望IEC/TC105年會能夠在中國舉辦,IEC/TC105的主席表示鑒于2014年年會在亞洲召開,2015年會議按照常規是由歐洲或者美國來舉辦,不過如果歐洲或者美國沒有國家申請承辦就將在中國舉辦,否則我們就只能爭取2016年作為會議承辦方。
(1)WG4工作組中討論了中國提出的意見,并考慮下下次會議在中國舉辦;WG4目前有兩個提案(生命周期評估和節能評估)。
(2)關于低溫標準,同IEC主席和專家進行了討論,他們建議我們在WG11中提出,明年IEC 62282-7-1將開始修訂工作,可以將我們提出的內容加入進去。
(3)關于IEC/TC105大會,2013年在德國法拉克福召開,2014年在日本東京,同IEC大會一起舉辦,之后我們才能申請承辦會議。
(4)關于液流電池,TC105主席建議由中國提出,在IEC/TC105下設一個分技術委員會,這部分工作將在明年召開的年會提出,并落實。
(5)目前TC105已經有醇類燃料電池,包括便攜式中就包括直接醇類,此外,微型燃料電池就是針對醇類制定的標準,這部分工作我們需要加強。
(6)國內備用電源燃料電池,在IEC/TC105中將其歸為小型固定式燃料電池發電系統,并已經開始制定性能試驗方法的標準,我國目前制定的備用電源安全標準可以作為一個提案提出。
(7)IEC/TC105層面,目前的安全標準是結合現有的安全標準,針對燃料電池所需的特殊安全要求進行補充,我國在制定標準時,在涉及到有關安全方面的標準,應該對我國的現有安全標準比較熟悉,在現有安全標準的基礎上制定標準。
(8)WG12涉及的熱電聯產目前歐洲已經開始有產品,日本也有相關的產品準備上市,所以這部分工作兩個國家爭論的比較多。我國暫無相關的產品,目前的狀態是跟蹤,但是無法參與。
(9)國際研討會主要是燃料電池合格評定及認證方面的工作,現在日本、韓國、歐洲和中國目前都沒有開展相關的認證工作,到會專家希望能夠統一各國的認證標準,主要是從IEC標準的角度進行統一,但是考慮到各國使用的環境、條件等的不同,統一認證標準比較困難。但是TC105成員認為可以考慮進行認證的工作。
(10)此外,日本可能會提出自行車用燃料電池標準提案。
從這次會議中可以看出,目前燃料電池的標準化工作主要是日本和歐洲在參與,韓國牽頭制定微型燃料電池發電系統,目前我國尚無任何標準參與或者牽頭制定工作,國外的專家比較希望能夠聽到中國的聲音,這部分工作仍需要加強,我們準備先從參與工作組及標準制定,一步步加強國際標準化工作,同國際專家保持溝通和聯系,否則,中國提出的意見或者提案很難被接受。