ICS 17.080 CCS K 82 四川省 地方标准 DB51/T 3366—2026 DB51 发电用燃料电池堆电性能测试规范 2026-05-29 发布 2026-06-29 实施 四川省市场监督管理 局 发 布 DB51/T 3366 —2026 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 测量参数、单位和准确度 ................................ ............................... 1 5 试验要求 ................................ ................................ ............. 2 6 极化曲线测试 ................................ ................................ ......... 2 7 稳定运行测试 ................................ ................................ ......... 4 8 条件敏感性测试 ................................ ................................ ....... 7 9 低温启动 测试 ................................ ................................ ........ 10 附录A（资料性） 发电用燃料电池堆极化曲线测试条件 ................................ ..... 11 附录B（资料性） 发电用燃料电池堆条件敏感性测试结果记录 ............................... 12 DB51/T 3366 —2026 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件中未识别到可能涉及专利的内容 。 本文件由 四川省经济和信息化厅 提出、归口 、解释并组织实施 。 本文件起草单位： 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 、东方电气（成都）氢能科技有限公司、上 海骥翀氢能科技有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、中汽研新能源汽车检验中心（天津）有 限公司、西安交通大学、同济大学 。 本文件主要起草人： 黄景波、王琪瑶、宋彦彬、温序晖、谢光有、雷姣、高启予、林业发、张勋、 郝冬、张国宾、郑伟波 。 DB51/T 3366 —2026 1 发电用燃料电池堆电性能测试规范 1 范围 本文件规定了 发电用燃料电池堆 中固定式发电用质子交换膜燃料电池堆 的电性能试验要求、 测试 方法与基本的数据处理 方式。 本文件适用于 固定式发电用质子交换膜 燃料电池堆 （以下简称“燃料电池堆”） 。 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；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 20042.2 -2023 质子交换膜燃料电池 第2部分：电池堆通用技术条件 GB/T 24548 -2009 燃料电池电动汽车 术语 GB/T 28816 -2020 燃料电池 术语 GB/T 31035 -2014 质子交换膜燃料电池电堆低温特性试验方法 GB/T 37244 质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气 3 术语和定义 GB/T 24548 -2009，GB/T 28816 -2020界定的以及下列 术语和定义适用于本文件。 平均单电池电压 average cell voltage 燃料电池堆正负集流板之间输出的总电压与燃料电池堆参与反应的膜电极 片数的比值。 热堆 fuel cell stack heating 在正式测试前，将燃料电池堆冷却液入口温度从室温提高至设定温度的过程。 极化曲线 polarization curve 特定的工况条件下，燃料电池堆 输出的平均单电池电压随工作电流 密度变化的特性曲线 。 电压效率 voltage efficiency 特定的工况条件下，燃料电池堆输出的 平均单电池电压 与氢燃料电池理论电压 E0之比。 注： 氢燃料电池的理论电压 E0=1.254 V。 敏感性 sensitivity 特定的工作电流下，单一工况条件在一定范围内变化时燃料电池堆的响应特性。 4 测量参数、单位和准确度 DB51/T 3366 —2026 2 试验测量的参数、单位和准确度 应符合表 1的规定。 表1 测量参数、单位和准确度要求 测量参数 单位 准确度 分辨率 时间 s ±1.0 0.1 压力 kPa ±1.0 0.1 温度 ℃ ±1.0 0.1 电压 V ±0.05% FSD 0.1 单电池电压 V ±0.05% FSD 0.001 电流 A ±0.05% FSD 0.1 气体流量 L/min ±1.0 % FSD 0.1 液体流量 L/min ±1.0 % FSD 0.1 电导率 μS/cm ±0.5% FSD 0.001 5 试验要求 环境要求 试验环境符合以下要求： —— 海拔不超过 1000 m； —— 环境温度为 5 ℃~40 ℃。 燃料电池堆要求 制造商提供的燃料电池堆应满足以下要求： —— 外观应完好，无开裂、变形、划伤、严重腐蚀等明显损伤； —— 气密性应满足GB/T 20042.2 -2023中5.3.2的要求； —— 绝缘比电阻值 应满足GB/T 20042.2 -2023中5.3.3的要求； —— 应按照制造商的技术要求完成活化，各项出厂指标达到 要求。 氢气要求 试验用氢气 应满足GB/T 37244的要求。 试验数据采集、计算要求 —— 试验数据采样频率应不低于 1 Hz； —— 单节电压单独采集读取； —— 试验中采集的数据应包括燃料电池堆 正负极集流板之间输出的总电压、燃料电池堆的电流、 各节单电池电压、气体压力、气体温度、气体湿度、气体流量、冷却液流量和温度； —— 在数据处理过程中，采集得到的数值小数点后位数应与表 1中的分辨率一致，计算得到的数 值小数点后位数按下文各公式说明的规定进行。 6 极化曲线测试 电流密度点选择 DB51/T 3366 —2026 3 极化曲线测试 需包含开路电压。电流 密度以0.1 A/cm2为间隔从 0 A/cm2依次升载至 制造商技术要求 规定的最高电流 密度点，电流密度点需包含额定电流 密度点。若额定电流 密度点与最高电流 密度点不为 0.1 A/cm2整数倍，则按实际电流 密度进行加载。 运行时间 开路运行 1 min，其余每个电流 密度点在达到制造商规定条件 后开始计时， 运行5 min。 测试条件 正式测试前由制造商根据燃料电池堆样品参数设置各电流密度点下的 测试条件 ，填写附录表 A.1中 各电流密度点下的反应气体入口 温度、相对湿度、压力 、计量比，及 冷却液入口温度、 进出口温差、入 口压力等参数。若额定电流 密度点与最高电流 密度点不为0.1 A/cm2整数倍，则条件按向下取整的电流 密度点运行条件执行。 测试步骤 极化曲线测试步骤如下： a) 设置燃料电池堆 试验平台的 参数，使试验平台具备测试条件； b) 按制造商技术 要求对燃料电池堆进行热堆操作，使冷却液入口温度从室温提高至设定温度 并 稳定； c) 按附录表 A.1进行加载， 达到制造商技术要求 规定的条件 后，每个电流 密度点运行规定的时 间； d) 最高电流 密度点运行完成后， 按制造商技术要求 规定方式降载、吹扫、停机、冷机 ，使燃料电 池堆恢复。 数据处理 6.5.1 基本要求 极化曲线每一电流密度点运行过程中 取升载阶跃 前40 s至升载阶跃前 11 s的数据进行处理 ，计算 此段时间内每一次数据采集时刻的平均单电池电压、节电压极差、节电压标准差，并对 30 s累计运行中 的各项数值取平均值，得到该电流密度点下的平均单电池电压、节电压极差、节电压标准差。开路运行 的平均单电池电压