氫能標準化國內外研究進展及福建省實施策略探討

摘 要：本文概述了ISO/IEC、美國、日本、歐盟和中國的氫能技術標準現狀，介紹了上述5個主體的氫能標準化組織，對比了福建省與國內其他省份的氫能標準化發展的差距，旨在為福建省氫能標準化的建設提供參考和借鑒。

關鍵詞：氫能，技術標準，標準化，研究，實施策略

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2024.11.016

0 引 言

隨著新一輪科技革命和產業變革的加速演進，在世界各國普遍凝聚積極應對氣候變化的共識下，氫能作為一種清潔高效的可再生能源，逐步成為世界各國培育新興產業的重要方向和推動能源生產消費綠色低碳轉型的重要抓手。氫能標準作為引導技術創新路徑的基礎保障程序，對氫能的發展具有舉足輕重的地位，是國內外重點關注的領域。

1 國外氫能標準化發展現狀

氫能作為一種關鍵的清潔能源，近年來受到了世界各國前所未有的關注。各國政府在戰略層面上重新評估了氫能的潛力，并據此調整和優化了其氫能發展策略。美國能源部（DOE）于去年正式發布首份《國家清潔氫能戰略和路線圖》，該計劃全面概述了美國氫氣生產、運輸、儲存和使用的潛力，美國實現清潔氫能的主要挑戰，及促進氫能發展的關鍵戰略；日本經濟產業省發布了《氫能與燃料電池路線圖》，其中明確指出了未來在燃料電池汽車的普及應用、燃料電池動力系統的成本效益、以及加氫站的建設和運營等方面的新目標；歐盟通過實施一系列措施，如：綠色交易、REPowerEU計劃、清潔氫伙伴關系和歐洲氫銀行等，來推動氫能市場的發展。各國政府正積極推動氫能產業的發展，加強國際合作，以促進氫能產業的健康發展。

1.1 國際氫能技術標準

ISO/ TC 197是負責氫能技術領域標準制定的國際標準化組織。該技術委員會成立于1990年，主要負責制氫、儲氫、運氫、測試和氫能利用等方面的設備與系統標準的研制[1]。我國為ISO/TC 197的P成員國，國內對口技術委員會為SAC/ TC 309。此外，ISO/TC 22（路用車）和ISO/TC 58（氣體貯藏）也會與ISO/TC 197合作制定氫能領域國際標準。截至2023年12月，ISO/TC 197已發布的氫能領域現行有效ISO標準19項，在研ISO標準19項。這些相關標準覆蓋了氫的品質、安全性、生產、儲存以及加氫站等多個方面，對于加速全球氫能產業的進步和推動氫能領域的國際貿易具有至關重要的作用。

在IEC技術委員會中，負責氫能技術領域標準制定的主要是IEC/TC 105國際電工委員會燃料電池技術委員會。IEC/TC 105下設14個工作組，其中2個為特別工作組，具體負責燃料電池及其應用（固定式燃料電池發電系統、交通工具用燃料電池等）相關國際標準的制修訂。我國為IEC/TC 105的P成員國，國內對口技術委員會為SAC/TC 342。目前，IEC/TC 105已確立的氫能技術相關國際標準共計26項。

1.2 美國氫能技術標準

美國是全球在氫能標準規范制定方面最為積極且最早付諸實踐的國家之一。早在2002年，美國政府就推出了《國家氫能發展路線圖》，在此路線圖中，“規范與標準”被列為氫能系統的7個關鍵要素之一。該路線圖強調，統一規范和標準的建立對于氫能技術從研發階段向市場應用轉化具有重大促進作用，同時指出政府與產業的協作將加快這一進程，并有助于形成國際通用的標準。

美國的氫能技術標準體系由國家標準和行業標準組成。美國政府授權美國國家標準協會（ANSI）發布國家標準，但ANSI本身不直接參與標準的制定工作，而是委托其認可的標準制定組織（SDO）來進行這項任務。ANSI負責協調和管理美國氫能標準化的整個進程，并授權確認美國氫能技術的國家標準。與此同時，SDO負責確立美國的氫能行業標準。如果ANSI識別到某個行業標準存在普遍性問題，且將其統一為國家標準的時機成熟，ANSI便會授權將該行業標準提升為國家標準。

美國氫能技術國家標準與行業標準共計147項，其中國家標準31項，行業標準116項。美國的氫能技術標準體系全面地覆蓋了所有相關類別，其中國家標準主要致力于制定解決普遍性問題的指導方針，并確保與國際ISO/IEC氫能標準保持一致。而行業標準則對氫能在不同技術領域的應用進行了補充、完善和擴展。

在美國，氫能行業標準的數目超出國家標準很多，大約達到四比一的比率，這表明了美國氫能產業已經相當成熟。例如：美國壓縮氣體協會（CGA）主要制定氫氣在工業和醫療方面的質量、安全以及應用標準，尤其重視氫的安全使用與儲運加注技術；美國汽車工程師協會（SAE）組建了SAE燃料電池標準委員會，負責氫能應用當中的燃料電池汽車領域，確保燃料電池汽車產業的安全和快速發展；ASTM則制定并發布了關于氫相關測試類別的ASTM行業標準，為氫燃料以及氫能應用的性能測試等方面提供了具體的規定。

1.3 日本氫能技術標準

日本自1974年起便通過《月光計劃》開始進行制氫技術、燃料電池以及液化儲氫等領域的研發工作。在2011年福島核事故之后，日本進一步加大了對氫能與燃料電池汽車產業發展的關注力度。[2]目前，日本的燃料電池技術已處于全球領先地位。

日本工業標準委員會（J I S C）承擔著確立日本氫能領域國家標準的責任。除了J I S C，日本的高壓氣體安全協會（K H K）、石油能源技術中心（J PEC）、日本汽車研究所（JAR I）、日本電氣工業協會（J E M A）以及日本工業和醫療氣體協會（JlMGA）等產業聯盟也致力于制定行業標準，以支持日本氫能產業的成長[3]。

日本的氫能技術標準總數達到了82項，其中包括27項國家標準和55項行業標準。與美國相似，日本的氫能技術標準體系也全面覆蓋了所有相關類別。大部分日本氫能技術國家標準是基于ISO/IEC的氫能標準的轉化，確保了與國際標準的接軌。日本的國家標準較少涉及基礎與管理、氫的質量以及氫安全技術等方面內容，更多的國家標準是在燃料電池技術、氫能應用以及氫相關測試技術等領域。

1.4 歐盟氫能技術標準

歐盟及其成員國始終密切關注氫能領域的標準化工作。早在19 98年，歐盟便啟動了歐盟聯合氫能項目第一期（EIHIP），并制定了包括氫能的生產、儲存與運輸、基礎設施建設、安全以及試驗規范等多個方面的氫能發展路線圖[4]。

英國的英國標準協會（B S I）、德國的德國標準化學會（D I N）以及法國的法國標準協會（AFNOR）都是由各自國家的政府正式授權的組織，負責推動國內的標準化工作，并代表各自國家參與國際標準化活動。他們主要是基于ISO和IEC的相關技術標準，并結合本國的技術優勢，制定出符合本國實際情況的氫能標準。例如：德國在氫燃料電池通信基站供能、列車及船舶動力系統推進等技術方面表現突出；而英國和法國則在天然氣摻氫管道運輸技術研究方面走在前列，旨在實現天然氣與氫氣的混合甚至純氫的天然氣管網運輸。各國都已經設定了相應的標準和規范以支持這些技術的應用和發展。

通過對國際和海外氫能技術標準的現狀分析，我們可以看到美國、歐盟等國家不僅標準化工作起步較早，而且積極構建氫能領域的標準化體系。美國的氫能應用技術的標準體系相對完善，特別是在燃料電池技術方面。然而，在氫能的基礎研究、運輸、加氫站建設、安全性、儲存、制備、加注設備以及檢測等技術領域，相關標準的分布較為零散。

隨著全球氫能技術和產業的迅猛發展，各國在氫能國際標準化方面的合作變得更加緊密。此外，各國基于國際標準，逐步建立起符合本國產業特色的氫能標準體系，并向更細分的領域拓展，以擴大國際氫能市場份額。目前，各國都在積極進行氫能領域技術標準的研發，并制定了相應的政策和目標，旨在在國際氫能市場中獲得更大的話語權。

2 國內氫能標準化發展現狀

我國高度重視氫能標準化工作，早在1985年，隨著GB 4962-1985《氫氣使用安全技術規程》的發布，標志著中國開啟了氫能標準體系的建設進程[5]。中國作為產氫大國，氫能產業正處于產業導入期，建設氫能標準體系是實現中國氫能產業有序健康發展的重要抓手，但相較于歐美日韓等氫能產業發達國家，中國在氫能產業部分領域的標準體系建設還較為滯后。

2.1 我國氫能技術標準化組織概況

中國國家標準化管理委員會在20 08年批準設立了兩個專門的標準化技術委員會，以推動氫能和燃料電池技術的標準化進程。全國氫能標準化技術委員會（SAC/ TC 309）承擔氫能生產、儲存、運輸及應用等相關領域的標準化工作。而全國燃料電池及液流電池標準化技術委員會（SAC/TC 342）則專注于燃料電池及液流電池的術語定義、性能指標、通用要求和試驗方法等方面的標準制定。

除此之外，還有其他幾個標準化組織也在積極開展氫能相關的標準化工作，包括全國氣瓶標準化技術委員會（SAC/ TC 31）、全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會（SAC/ TC 262）以及全國汽車標準化技術委員會燃料電池汽車工作組等。這些組織共同協作，致力于建立和完善中國的氫能技術標準體系。

據統計，截至2023年12月，國家標準化管理委員會批準發布的現行有效的氫能國家標準共110項，包括：基礎與安全方面的標準23項，氫能供應方面的標準36項，氫能應用方面的標準51項。相關標準覆蓋了術語、氫安全、變壓吸附提純氫、電解水制氫、高壓儲氫、固態儲氫、液氫生產和儲運、加氫站、綜合能源系統等領域，為氫能產業示范應用提供了基礎支撐。

2.2 我國氫能技術標準化體系

2023年7月，中國國家標準化管理委員會聯合其他5個部委共同發布了《氫能產業標準體系建設指南（2023版）》（以下簡稱《指南》）。《指南》全面系統地構建了涵蓋氫能生產、儲存、運輸和應用的全產業鏈標準體系，并細分為20個二級子體系和69個三級子體系，為氫能產業的標準化發展提供了明確的指導和框架[6]。

《指南》明確了未來氫能領域標準制修訂工作的五大重點方向，包括基礎與安全、氫制備、氫儲存與輸運、氫加注以及氫能應用。這一《指南》的發布標志著中國氫能產業的標準化及其發展工作已經上升到國家戰略層面，系統且全面地推進。此舉為氫能行業的發展注入了希望和信心，具有重大意義。它不僅促進了氫能產業相關政策和標準體系的全面完善，而且為產業的持續發展提供了明確的方向和堅實的支撐。

2.3 我國氫能國際標準參與情況

2022年3月，國家發展改革委、國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃（2 0 21-2 0 35年）》，規劃特別指出要推動完善氫能制、儲、輸、用標準體系，增加標準有效供給，積極參與國際氫能標準化活動。2023年7月發布的《指南（2023版）》也特別強調要深度參與1S0、IEC國際標準化工作，積極提出氫能領域國際標準提案，逐步提高我國氫能標準化影響力。

當前，ISO/ TC197的國際標準主要由美國、日本、法國、德國、英國、加拿大等發達國家牽頭，我國與發達國家相比仍存在較大差距，僅牽頭了1項〔ISO/TS 19883：2017《Safety of pressure swingadsor ption systems for hydrogen separation andpurification（變壓吸附提純氫系統安全要求）》〕。2023年11月，全國氫能標準化技術委員會作為ISO/TC 197對口技術委員會，組織了國內11家單位的17位專家參加I SO/ TC19 7第32次全體會議，并在會上成功匯報了“氫儲能系統通用要求”“天然氣管道摻氫適應性評價方法”和“氫氣和高濃度摻氫管道”3 項國際標準體系。其中，“氫儲能系統通用要求”同意作為預研究項目（PWI）；“天然氣管道摻氫適應性評價方法”同意按照TS正式提交新提案申請；“氫氣和高濃度摻氫管道”同意組建預研究工作組開展氫管道發展路線圖研究，這是近5年來，我國在氫能國際標準化領域的重要突破。

2.4 我國區域氫能技術標準發展現狀

2.4.1 河北省氫能技術標準發展現狀

作為較早發力氫能產業規劃和政策支持的省份之一，河北從省級到各地市相繼出臺了《河北省氫能產業發展“十四五”規劃》《河北省推進氫能產業發展實施意見》《河北省氫能產業發展三年行動方案（2022-2025年）》，涉及氫能生產、加氫站建設、加快推進制氫、儲氫、加氫站、氫能應用標準制修訂等相關的一系列指引性、支持性政策文件，強調通過以標準化引領河北氫能產業高質量發展，打通全產業鏈，全力構建氫能社會。

2022年7月，河北省燃料電池標準化技術委員會正式成立，該委員會的成立填補了河北省燃料電池標準化組織的空白，加快了河北省燃料電池產業標準化建設。目前，河北省已發布氫能領域地方標準13項。

2.4.2 山東省氫能技術標準發展現狀

山東省氫氣資源豐富、產業鏈相對健全，擁有良好的氫能產業基礎和廣闊的應用前景，尤其是“氫進萬家”科技示范工程落戶山東，為山東氫能產業發展注入了新的活力，作為全國首個也是唯一一個示范省份，山東立足氫能資源、技術、產業實際，圍繞創新鏈布局產業鏈，在氫能生產、技術應用等多個方面率先開辟多場景示范應用。

山東省積極開展頂層設計，印發了《山東省氫能產業標準體系建設指導意見》，系統分析了氫能產業標準體系框架，明確了氫能產業標準體系建設工作的目標和任務。2022年8月，山東節能協會氫能專業委員會正式成立。目前，山東省已發布氫能領域地方標準10項。

2.4.3 廣東省氫能技術標準發展現狀

廣東省作為我國氫能產業發展最早、產業覆蓋最全，應用范圍最廣泛的地區之一，近年來積極推進國家級、省級氫能技術重點實驗室建設，加快氫能產業發展，在綠氫制備、加氫站建設、氫燃料電池生產及應用等方面，擁有領先優勢，在氫能領域已初步形成“政、企、學、研、用”一體化格局。先后發布《廣東省氫能燃料電池汽車標準體系與規劃路線圖（2020-2024年）》《廣東省培育新能源戰略性新興產業集群行動計劃（2021-2025年）》《廣東省推進新型基礎設施建設三年實施方案（2020-2022年）》《廣東省加快氫燃料電池汽車產業發展實施方案》《廣東省能源發展“十四五”規劃》《廣東省燃料電池汽車加氫站建設管理暫行辦法》《廣東省加快氫能產業創新發展意見》等政策文件，以推動廣東省氫能及燃料電池汽車產業健康有序發展。

2020年9月，廣東省發布《廣東省氫燃料電池汽車標準體系與規劃路線圖（2020-2024年）》，在國內首先推出了氫燃料電池汽車產業的標準體系規劃。該規劃為廣東省氫燃料電池汽車產業標準的研究、制定和修訂工作提供了政策指導和實施路徑，旨在抓住氫燃料電池汽車產業標準制定的先機，引領產業發展。

2021年1月，廣東省氫能標準化技術委員會正式成立，是全國首個省級氫能標準化技術委員會。2023年12月，廣東省氫能產業計量技術委員會正式成立，該技術委員會的成立將為氫能產業發展全壽命計量需求提供更精準、更高效、更權威、更及時的計量技術服務。

2.4.4 福建省氫能技術標準發展現狀

福建省發改委于2 0 2 2年1 2月2 3日正式發布了《福建省氫能產業發展行動計劃（2 0 2 2-2 0 2 5年）》，提到“建立氫能產業發展聯盟，圍繞建立健全氫能質量安全體系，開展各類標準研究制定”。該行動計劃為福建省首次對氫能標準化進行規劃，在氫能產業鏈環節的基礎布局，覆蓋制氫、儲運、燃料電池、應用等領域。

2023年4月11日，廈門市成立氫能標準化技術委員會，為廈門市首批批復成立的專業技術委員會之一，同時也是福建省首個氫能相關的標委會。2024年4月29日，福建省市場監督管理局向社會公開征求組建福建省氫能標準化技術委員會的意見和建議。當下，福建省的氫能產業正處于發展的初級階段，與國內其他發達地區相比，在產業基礎、創新實力以及產業鏈完整性等方面仍有較大的提升空間。

3 福建省氫能標準化存在問題及建議

3.1 存在問題

3.1.1 頂層設計不足，缺乏全面和系統的規劃

廣東省早在2020年就已發布了“廣東省氫燃料電池汽車標準體系”，該體系的發布支撐了廣東省氫能產業發展有序推進。然而，福建省尚未出臺關于氫能標準體系的宏觀規劃，導致企業發展無規可依、示范應用項目無法落地等問題，無法支撐和引領福建省氫能產業的發展。

3.1.2 標準體系尚未形成

標準體系構成了標準化工作的基礎架構，構建一個科學且合理的標準體系是順利且有效地推進標準化工作的關鍵前提。目前，福建省氫能產業正在穩步發展，但標準嚴重滯后，且尚未建立完善、統一、協調、科學的福建省氫能標準體系，標準支撐不足，缺乏統一的規范，無法為企業的發展提供科學的評估工具和引導。

3.1.3 標準專業人才儲備不足

氫能技術標準作為新興標準領域，具有標準體系繁雜，涉及能源、化工、交通等多個行業的特點。當前，福建省在氫能標準化領域的人才隊伍建設方面，無論是在人數規模還是專業水平上都未能充分滿足氫能標準化工作的實際需求，這在一定程度上制約了氫能標準化工作的有效推進。

3.2 建議與意見

3.2.1 強化氫能標準頂層設計，建立健全福建省氫能標準體系

加快氫能地方標準制定進程。做好福建省氫能標準化頂層設計，協同推進，充分利用地方在氫能領域的資源稟賦、產業優勢，積極構建地方標準體系，充分發揮氫能標準化對推進福建省氫能產業發展過程中的基礎性、引領性、保障性作用；加強加快氫能地方標準制定工作，協同產業鏈上下游標準，圍繞可再生能源電解水制氫、高壓氫氣儲運、氫儲能、氫能應用等方面開展氫能地方標準制修訂和預研究工作，引導制定高質量地方標準，讓企業在發展過程中有規可依。后續推出的地方標準再逐漸上升為行業/國家標準，為全行業采用，促進氫能產業高質量發展。

3.2.2 制定福建省氫能領域標準化工作規劃，推動氫能標準化工作快速穩步開展

制定福建省氫能標準化工作規劃，對標準化工作進行整體部署，參考已出臺的其他省市的氫能標準規劃，依據福建省氫能產業的需求，設定階段性的標準化工作目標，細化工作內容，拆分重點任務，規劃進度安排，并且清晰地指定每項任務的責任主體；嚴格篩選福建省氫能地方標準制修訂項目，明確標準名稱與制定單位，按預期規劃穩步推進福建省氫能標準化工作。

3.2.3 建立氫能標準化專業人才隊伍，打造系統性和可持續性的氫能標準化人才培養模式

2023年11月，國家標準化管理委員會等五部門聯合印發《標準化人才培養專項行動計劃（2023-2025年）》提出“創新標準化人才培養機制，完善標準化人才教育培訓體系，優化標準化人才發展環境，統籌推進標準科研人才、標準化管理人才、標準應用人才、標準化教育人才、國際標準化人才等各類標準化人才隊伍建設”。氫能標準的制定、推廣、實施，除了靠一線的人員完成，還需配備專業的標準化人員。鼓勵福建省各高校企業加強氫能標準化人才培養力度，強化相關人員的標準化意識，拓展人才引進通道，建立氫能標準化專業人才隊伍，培養一大批既熟悉重要領域專業知識又精通標準化原理的復合型專業人才。

參考文獻

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