强制性国家标准《机动车冷却液 第3部分:燃料电池汽车冷却液》解读_法规文件_汽车维修行业
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强制性国家标准《机动车冷却液 第3部分:燃料电池汽车冷却液》解读

2025-09-28

        强制性国家标准《机动车冷却液 第3部分:燃料电池汽车冷却液》(GB 29743.3—2025),自2026年3月1日起实施。
        一、制定背景
        燃料电池汽车冷却液(以下简称“燃电冷却液”)是以防冻剂、非离子型缓蚀剂等原料复配而成的,用于燃料电池汽车电堆热管理系统中,具有冷却、绝缘、防腐及防冻等作用的功能性液体。燃电冷却液要求极低的电导率,以确保整车电气安全,另外还需实现抗氧化、抗泡沫、金属表面保护、材料兼容性等技术指标,是氢能和燃料电池新兴领域的关键液体零部件。
        开展燃电冷却液产品的技术开发以及标准规范制定,是一件迫切且至关重要的前沿应用课题,制定燃电冷却液标准,一是为强化保障燃料电池汽车安全运行提供技术支撑;二是我国燃料电池汽车大范围试点应用的形势所需;三是形成自主技术规范,填补国内燃电冷却液行业技术空白。因此,交通运输部组织相关单位开展了强制性国家标准《机动车冷却液 第3部分:燃料电池汽车冷却液》(GB 29743.3—20XX)的制定工作。
        二、标准的定位和作用
        本标准规定了燃料电池汽车冷却液的产品分类、技术要求和试验方法、检验规则,以及标志、包装、运输和贮存等要求。适用于燃料电池汽车电堆热管理系统中,以乙二醇为主要防冻剂原料调配而成的燃料电池汽车冷却液的生产、检验和使用。
       本标准的制定将为燃电冷却液产品规范生产、消费者及车辆企业选用、产品质量监督等提供技术依据,进而最大限度降低燃料电池汽车热管理系统风险,保障燃电汽车核心部件运行安全和人身财产安全。
        三、标准的主要内容
        (一) 使用范围
       本标准适用于燃料电池汽车电堆热管理系统中,以乙二醇为主要防冻剂原料调配而成的燃料电池汽车冷却液的生产、检验和使用。
       (二) 冷却液产品分类
        本标准规定的燃电冷却液以乙二醇作为防冻剂,按含水量不同分为浓缩液和稀释液;按冰点分为-35号、-40号、-45号和-50号四个型号。
       (三) 通用要求及试验方法
       通用要求是燃电冷却液最基本的项目指标,分别是外观、颜色、气味,主要从直观感觉上判定冷却液的性状。
       (四) 理化性能要求及试验方法
        燃电冷却液理化性能要求,规定了与冷却液相关的物理化学方面的一些性质,包括密度、冰点、沸点、pH值、灰分、水分、电导率、导热系数、比热容、氯含量、硫酸盐含量、铁含量、对汽车有机涂料的影响等13项。
        1. 密度、冰点、沸点是考察冷却液中防冻剂原料质量和加入量的三大指标,主要受防冻剂(乙二醇)配比量影响,随着防冻剂加入量提高而变化,如果防冻剂纯度不够则有可能造成该三项指标不达标。
       2. pH值是表征冷却液溶液酸碱性的指标。对于燃电冷却液来说,由于使用较多的铝材质,包括3系铝、4系铝和6系铝等,所以燃电汽车的防腐重点放在铝系合金上,考虑燃电冷却液的低电导特性,本标准pH值控制范围为5.0~8.0。
       3. 灰分是冷却液所含添加剂带来的,是考察产品添加剂加入总量的指标,其数据用于考察产品生产工艺的稳定性。燃电冷却液采用非离子型添加剂,灰分量很小。水分是考察冷却液浓缩液中,由于溶解添加剂的外加水分以及各类原料自含水分的总和。
       4. 电导率是确保燃料电池电堆电气安全及整车绝缘安全而对冷却介质所提的一项安全技术要求。燃料电池汽车与纯电动汽车相比,电气系统更加复杂,为确保整车与人员的安全,对整车的高压电安全性能要求较高。研究表明,车载燃料电池冷却系统中,冷却液电导率过高会导致整车在启动时无法通过自身的高压绝缘检测,导致整车无法接通高压系统并启动。按照行业普遍要求,对新品燃电冷却液的电导率指标界定为不大于5us/cm。
       5. 导热系数和比热容是表征液体传热介质的基本热力学参数。液体介质的导热系数高、热容量大、冷却速度快,对降低工作温度、提升双极板电池组温度场一致性的效果显著,同时热管理系统的体积也相对较小。
       6. 氯离子和硫酸根离子是冷却液中常见的腐蚀组分,主要来源有调配用水、各类添加剂等引入的,腐蚀性离子导致金属腐蚀的发生,影响产品的缓蚀效果。铁元素的存在会影响双极板功能。考虑到生产工艺,对这三种腐蚀组分含量控制要求在5 mg/kg以下。 7. 对汽车有机涂料的影响是考察冷却液对车漆等部件的影响,冷却液在加注过程中可能会飞溅到车漆而导致外观损伤,是体现产品与车漆兼容性的重要指标。 (五) 使用性能要求和试验方法
       燃电冷却液使用性能规定了燃电汽车冷却液安全使用及材料保护等方面的基本要求,包括静态腐蚀、循环台架腐蚀、橡胶材料兼容性、塑料材料兼容性、热稳定性、低温稳定性、泡沫倾向及去离子器兼容性等8项。 1. 静态腐蚀是采用静态模拟浸泡试验法来评价冷却液的防腐特性。选取燃料电池汽车热管理系统中典型材料,包括黄铜、双极板材料(石墨、不锈钢、钛)、铸铝以及变形铝合金(3系铝及4系铝)组成金属试片束,将试片束在90℃的条件下,进行336h测试,比较试验前后各种材料的质量变化,是冷却液最基本的腐蚀评价方法。
       2. 循环台架腐蚀更贴近于燃电冷却液在车辆上的实际运行情况,是将冷却液注入模拟燃电汽车电堆热管理系统的台架中,在90℃和一定流量条件下循环1064h进行测试。试验后,通过测量装在台架贮液罐内的试片束质量变化,以及试验后溶液的质量变化,来评价冷却液腐蚀防护性能。
       3. 橡胶材料兼容性考察燃电冷却液与橡胶管路材料长期接触后的性能变化。选取典型材料三元乙丙橡胶和硅橡胶,对橡胶材料的考察指标有体积变化、硬度变化、断裂拉伸强度变化和扯断变化。
       4. 塑料材料兼容性考察燃电冷却液与塑料管路材料长期接触后的性能变化。选取典型材料聚乙烯树脂和聚丙烯树脂,对塑料材料的考察指标单位面积质量变化。
       5. 泡沫倾向试验主要是测试冷却液中消泡剂的效果。冷却液在工作条件下,容易产生泡沫,过多的泡沫会加剧穴蚀,降低散热效果,还可能造成冷却液溢流损失。标准贴近车辆实际运行条件,考察88℃条件下高温消泡性能。
        6. 稳定性指标包括热稳定性和低温稳定性,是考察冷却液在较高温度下长时间储存以及低温存储下的产品性能。冷却液储存稳定性跟生产原料(如防冻剂、缓蚀剂、染色剂等)质量有关系,也跟添加剂技术配伍性有关系,同时跟产品外包装材料以及外部环境有关。储存稳定性差,会导致性能衰减,电导率上升。
        7. 去离子器兼容性是考察去离子器对冷却液性能影响程度。去离子器在吸附各种离子的同时,也存在吸附冷却液有效组分的风险。本项目适用具备醒目颜色的燃电冷却液。
       (六) 检验规则
       检验类型分为型式检验和出厂检验两类。型式检验为标准技术要求规定的所有检验项目;出厂批次检验项目包括外观、颜色、气味、密度、冰点、沸点、pH值、电导率、泡沫倾向。出厂周期检验项目包括出厂批次检验项目以及灰分、氯含量、硫酸盐含量、水分、静态腐蚀、稳定性。同时标准中规定了判定规则及复检规则。
       (七) 标志、包装、运输和贮存
        燃电冷却液包装标志至少应包括以下内容:产品名称、防冻剂类型、产品型号、浓缩液产品使用方法、生产日期或批号、使用截止日期、生产企业名称及地址等,以便于使用者识别产品类型以及开展质量检测。燃电冷却液应贮存在阴暗、通风的地方,不应阳光直射。
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