ICS17.080

CCSL85

13

河北省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB13/T5875—2023

氫燃料電池冷卻液通用技術(shù)要求

2023-10-25發(fā)布2023-11-25實(shí)施

河北省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB13/T5875—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)

定起草。

本文件由邯鄲市市場監(jiān)督管理局提出。

本文件起草單位：中國船舶集團(tuán)有限公司第七一八研究所、北京億華通科技股份有限公司、中

國船舶集團(tuán)有限公司第七一二研究所、未勢能源科技有限公司、東方電氣（成都）氫燃料電池科技

有限公司。

本文件主要起草人：李杰、王峰、劉保鋒、李佳瑩、楊軍、韓吉偉、曹蕾、孟洋洋、賈東。

I

DB13/T5875—2023

氫燃料電池冷卻液通用技術(shù)要求

1范圍

本文件規(guī)定了氫燃料電池冷卻液的總則、技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。

本文件適用于氫燃料電池冷卻系統(tǒng)用冷卻液。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用

文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）

適用于本文件。

GB/T265石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度測定法和動(dòng)力粘度計(jì)算法

GB/T699-2015優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

GB/T3190-2008變形鋁及鋁合金化學(xué)成分

GB/T5231-2012加工銅及銅合金化學(xué)牌號和化學(xué)成分

GB/T6908-2018鍋爐用水和冷卻水分析方法電導(dǎo)率的測定

GB/T14571.2工業(yè)用乙二醇試驗(yàn)方法第2部分：純度和雜質(zhì)的測定氣相色譜法

GB/T20878-2007銹鋼和耐熱鋼牌號及化學(xué)成分

GB/T23436-2009汽車風(fēng)窗玻璃清洗液

GB/T24548燃料電池電動(dòng)汽車術(shù)語

GB29743-2013機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液

JT/T1230-2018機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液無機(jī)陰離子測定法離子色譜法

SH/T0065發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液或防銹劑試驗(yàn)樣品的取樣及水溶液的配制

SH/T0066發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液泡沫傾向測定法（玻璃器皿法）

SH/T0067發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液和防銹劑灰分含量測定法

SH/T0068發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液及其濃縮液或相對密度測定法（密度計(jì)法）

SH/T0069發(fā)動(dòng)機(jī)防凍劑、防銹劑和冷卻液pH值測定法

SH/T0085發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液腐蝕測定法（玻璃器皿法）

SH/T0088發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液模擬使用腐蝕測定法

SH/T0089發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液沸點(diǎn)測定法

SH/T0090發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液冰點(diǎn)測定法

SH0164石油產(chǎn)品包裝、貯運(yùn)及交貨驗(yàn)收規(guī)則

ASTMD3306StandardSpecificationforGlycolBaseEngineCoolantforAutomobile

andLight-DutyService

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

氫燃料電池冷卻液

應(yīng)用于氫燃料電池冷卻系統(tǒng)中，具有防腐、防凍、換熱及長期低電導(dǎo)率等作用的功能性液體。

4總則

氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。在氫燃料電池系統(tǒng)運(yùn)行中，

冷卻液起著冷卻、換熱、防凍、防沸等作用，是氫燃料電池系統(tǒng)的重要組成部分。為了防止冷卻液

泄露對氫燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生危害，要求氫燃料電池冷卻液具有良好絕緣性，導(dǎo)電性不能過高，保障

氫燃料電池系統(tǒng)正常運(yùn)行和使用安全。

1

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氫燃料電池冷卻液按照冰點(diǎn)的不同，分為-35號和-45號兩種常用型號。對于其它冰點(diǎn)和沸點(diǎn)的

冷卻液，可根據(jù)實(shí)際情況選用。

5技術(shù)要求

理化性能

氫燃料電池冷卻液的理化性能要求見表1。

表1冷卻液的理化性能要求

要求

序號項(xiàng)目

-35號-45號

1冰點(diǎn)/℃≤-35.0≤-45.0

2沸點(diǎn)/℃≥104.0≥105.0

3導(dǎo)熱系數(shù)（20℃）/W/(m·K)≥0.32≥0.30

4電導(dǎo)率（25℃）/（μS/cm）≤2.0≤2.0

5熱穩(wěn)定性/(μS/cm)電導(dǎo)率變化值≤10.0，無沉淀

6pH值5.0～8.0

7密度（20℃）/（g/cm3）≥1.024≥1.027

8灰分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%≤1.0

9氯離子含量/（mg/kg）≤1.0

10硫酸根離子含量/（mg/kg）≤1.0

11對有機(jī)涂料的影響無褪色、失去光澤、軟化、隆起等變化

使用性能

氫燃料電池冷卻液的使用性能要求見表2。

表2冷卻液的使用性能要求

項(xiàng)目要求

鋁3A21±5.0

鋁4043±5.0

玻璃器皿腐蝕/鋁5A05±5.0

（80℃±2℃，336h±2試片變化值/（mg/片）鋁6063±5.0

h）不銹鋼316L±5.0

紫銅±5.0

黃銅±5.0

非金屬相容性/

硅橡膠±5.0

（80℃±2℃，336h±2試片質(zhì)量變化/%

三元乙丙橡膠±5.0

h）

2

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表2冷卻液的使用性能要求（續(xù)）

項(xiàng)目要求

硅橡膠±10.0

非金屬相容性/硬度變化/IRHD

三元乙丙橡膠±10.0

（80℃±2℃，336h±2

聚乙烯樹脂±1.0

h）試片質(zhì)量變化/(mg/cm2)

聚丙烯樹脂±1.0

鋁3A21±10.0

鋁4043±10.0

鋁5A05±10.0

試片變化值/（mg/片）鋁6063±10.0

不銹鋼316L±10.0

紫銅±10.0

模擬使用腐蝕/黃銅±10.0

(80℃±2℃,1000h±2h)硅橡膠±10.0

試片質(zhì)量變化/%

三元乙丙橡膠±10.0

硅橡膠±15.0

硬度變化/IRHD

三元乙丙橡膠±15.0

聚乙烯樹脂±1.5

試片質(zhì)量變化/(mg/cm2)

聚丙烯樹脂±1.5

泡沫體積/mL≤100.0

泡沫傾向

泡沫消失時(shí)間/s≤5.0

6試驗(yàn)方法

理化性能

氫燃料電池冷卻液理化性能的試驗(yàn)方法見表3。

表3理化性能的試驗(yàn)方法

序號理化性能試驗(yàn)方法

1冰點(diǎn)/℃SH/T0090

2沸點(diǎn)/℃SH/T0089

3導(dǎo)熱系數(shù)（20℃）/W/(m·K)ASTMD2717

4電導(dǎo)率（25℃）/（μS/cm）GB/T6908

5熱穩(wěn)定性/(μS/cm)附錄A

3

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表3理化性能的試驗(yàn)方法（續(xù)）

序號理化性能試驗(yàn)方法

6pH值SH/T0069

7密度（20℃）/（g/cm3）SH/T0068

8灰分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%SH/T0067

9氯離子含量/（mg/kg）JT/T1230

10硫酸根離子含量/（mg/kg）JT/T1230

11對有機(jī)涂料的影響SH/T0084

使用性能

氫燃料電池冷卻液使用性能的試驗(yàn)方法見表4。

表4使用性能的試驗(yàn)方法

序號使用性能試驗(yàn)方法

玻璃器皿腐蝕/

1（80℃±2℃，336h±2h）附錄B

非金屬相容性/橡膠GB/T23436—2009中附錄E

2（80℃±2℃，336h±2h）

樹脂GB/T23436—2009中附錄F

模擬使用腐蝕/

3附錄C

(80℃±2℃，1000h±2h)

4泡沫傾向SH/T0066

4

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A

A

附錄A

（規(guī)范性）

熱穩(wěn)定性的測試方法

A.1概述

根據(jù)氫燃料電池車輛實(shí)際運(yùn)營狀態(tài)，通過測試樣品分別在-20℃和90℃溫度下存放72小時(shí)后的

電導(dǎo)率變化，以此來判斷氫燃料電池冷卻液的熱穩(wěn)定性。

A.2儀器、材料與試劑

A.2.1電導(dǎo)率測定儀：測量范圍0.0μS/cm～100μS/cm，精度0.1μS/cm。

A.2.2恒溫箱：具有干燥以及恒溫作用的箱體。

A.2.3燒杯：100mL，材質(zhì)：聚丙烯或聚四氟乙烯。

A.2.4溫度計(jì)：0℃～100℃，分度值為1℃。

A.2.5水：符合GB/T6682規(guī)定二級水標(biāo)準(zhǔn)或更高等級的要求。

A.3試驗(yàn)步驟

A.3.1將燒杯用純水洗凈后干燥備用。

A.3.2參考GB/T6908方法，對試驗(yàn)樣品進(jìn)行電導(dǎo)率（25℃）測定，并記錄試驗(yàn)樣品電導(dǎo)率，每次

測量后，同時(shí)用純水充分清洗電導(dǎo)的電極測量頭，用濾紙擦洗干凈，同樣方法反復(fù)3次；記錄三次電

導(dǎo)率測試結(jié)果，取3次測量結(jié)果平均值作為初始初值。

A.3.3取試驗(yàn)樣品50mL于燒杯中，放入-20℃的恒溫箱，72小時(shí)后取出，放置至溫度為25℃，測

量試驗(yàn)樣品的電導(dǎo)率，并記錄三次測量結(jié)果平均值作為-20℃均值。

A.3.4取試驗(yàn)樣品50mL于燒杯中，放入90℃的恒溫箱，72小時(shí)后取出，放置至溫度為25℃，測

量試驗(yàn)樣品的電導(dǎo)率，并記錄三次測量結(jié)果平均值作為90℃均值。

A.3.5對同一試樣進(jìn)行重復(fù)測定3次并記錄數(shù)據(jù)，取3次測量結(jié)果的平均值作為最終測試值。

A.4結(jié)果判定

電導(dǎo)率測量結(jié)果的初始均值與-20℃均值、90℃均值之差，作為判斷氫燃料電池冷卻液熱穩(wěn)定

性的判據(jù)。

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B

B

附錄B

（規(guī)范性）

玻璃器皿腐蝕的測試方法

B.1概述

在80℃±2℃溫度下進(jìn)行336h±2h，試驗(yàn)后測試金屬試片的質(zhì)量變化，從而判斷氫燃料電池

冷卻液的金屬材料腐蝕性。

B.2儀器

B.2.1燒杯：高型、無嘴、1000mL，用耐熱玻璃制成。

B.2.2量筒：1000mL。

B.2.3溫度計(jì)：0℃～100℃，分度值為1℃。

B.2.4分析天平：感量0.0001g。

B.2.5干燥器：帶有干燥劑的干燥器。

B.2.6加熱器：恒溫水浴。

B.2.7回流冷凝管：水冷型，套管長度不小于400mm。

B.2.8實(shí)驗(yàn)室常用玻璃儀器。

B.3試劑

B.3.1鹽酸：化學(xué)純（36%～38%）。

B.3.2磷酸：（85%）。

B.3.3無水乙醇：化學(xué)純。

B.3.4三氧化鉻：化學(xué)純。

B.4材料

B.4.1試片

B.4.1.1黃銅試片：符合GB/T5231中H70銅要求，尺寸為50.0mm×25.0mm×2.0mm，中心有一

個(gè)直徑為7.0mm的通孔。

B.4.1.2紫銅試片：符合GB/T5231中T2銅要求，尺寸為50.0mm×25.0mm×2.0mm，中心有一個(gè)

直徑為7.0mm的通孔。

B.4.1.3不銹鋼316L試片：符合GB/T20878-2007中不銹鋼316L材質(zhì)要求，尺寸為50.0mm×25.0

mm×2.0mm，中心有一個(gè)直徑為7.0mm的通孔。

B.4.1.4鋁3A21試片：滿足GB/T3190-2008中鋁3A21的材質(zhì)要求，尺寸為50.0mm×25.0mm×2.0

mm，中心有一個(gè)直徑為7.0mm的通孔。

B.4.1.5鋁5A05試片：滿足GB/T3190-2008中鋁5A05的材質(zhì)要求，尺寸為50.0mm×25.0mm×2.0

mm，中心有一個(gè)直徑為7.0mm的通孔。

B.4.1.6鋁6063試片：滿足GB/T3190-2008中鋁6063的材質(zhì)要求，尺寸為50.0mm×25.0mm×2.0

mm，中心有一個(gè)直徑為7.0mm的通孔。

B.4.1.7B.4.1.7鋁4043試片：滿足GB/T3190-2008中鋁4043的材質(zhì)要求，尺寸為50.0mm×25.0

mm×2.0mm。

B.4.2絕緣墊圈：聚四氟乙烯材質(zhì)，外徑12.0mm、內(nèi)徑7.0mm、厚4.5mm。

B.4.3黃銅螺釘：尺寸為M4×60mm。

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B.4.4絕緣套管：聚四氟乙烯材質(zhì)，外徑7.0mm、厚1.0mm。

B.4.5黃銅支架：尺寸為50.0mm×25.0mm×2.0mm，在距短邊6.5mm，距長邊12.5mm處有一個(gè)直

徑為7.0mm的通孔。

B.4.6黃銅絲刷。

B.4.7軟毛刷。

B.4.8砂布：粒度為150號。

B.4.9砂紙：粒度為180、240號。

B.4.10金相砂紙：磨料粒度為W20（尺寸范圍：20μm～14μm）。

B.4.11黃銅刮刀。

B.4.12鑷子。

B.4.13超純水：電導(dǎo)率≤0.1mS/m。

B.5準(zhǔn)備工作

B.5.1試片的準(zhǔn)備

B.5.1.1試片的打磨

試片的棱角、四個(gè)邊及通孔用粒度為150號砂布打磨。試片的六個(gè)面先用180號砂紙打磨。打磨

時(shí)試片的紋路要與試片的長邊平行，打磨至試片的表面不得有凹坑、劃痕和銹跡，然后用240號砂紙

打磨，最后用金相砂紙打磨。打磨后不得再用手接觸。磨好的試片要盡快地用無水乙醇清洗，干燥

后稱重，準(zhǔn)確至0.1mg。

注：如果試片不立即使用，則要把干燥后的試片放在干燥器中貯存。

B.5.1.2試片束的組裝

在黃銅螺釘上先套上一根聚四氟乙烯絕緣套管，在裝了絕緣套管的黃銅螺釘上按下列順序裝配

試片和墊圈：黃銅支架、聚四氟乙烯墊圈、鋁3A21試片、聚四氟乙烯墊圈、鋁4043試片、聚四氟乙烯

墊圈、鋁5A05試片、聚四氟乙烯墊圈、鋁6063試片、聚四氟乙烯墊圈、不銹鋼316L試片、聚四氟乙烯

墊圈、黃銅試片、聚四氟乙烯墊圈、紫銅試片、聚四氟乙烯墊圈、黃銅支架、黃銅螺絲（見圖B.1）。

注：經(jīng)供需雙方協(xié)商同意，也可以同時(shí)評定其他材料試片，需商定試片排列順序，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中注明。

圖B.1試片束組裝圖

標(biāo)引序號說明:

1、17——黃銅支架；

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2、4、6、8、10、12、14、16——聚四氟乙烯墊圈；

3——鋁3A21試片；

5——鋁4043試片；

7——鋁5A05試片；

9——鋁6063試片；

11——不銹鋼316試片；

13——黃銅試片；

15——紫銅試片；

18——黃銅螺絲。

B.5.2取樣

冷卻液樣品的取樣按SH/T0065進(jìn)行。

B.5.3試樣的制備

將試驗(yàn)樣品用純水稀釋至-35℃±1℃的試樣。試樣的冰點(diǎn)用SH/T0090測定。

B.6試驗(yàn)步驟

B.6.1徹底清洗試驗(yàn)所用的燒杯、橡膠塞、溫度計(jì)和回流冷凝管，并用超純水浸泡，直至浸泡后的

水測得電導(dǎo)率≤0.5μS/cm，再將其晾干。

B.6.2每個(gè)樣品需用三個(gè)高型燒杯，每個(gè)燒杯放置一套干燥好的試片束，分別向每個(gè)燒杯倒入750

mL試樣（液面沒過試片束即可）。按圖B.2所示裝配橡膠塞、溫度計(jì)、回流冷凝管。

說明：

1-燒杯；

2-回流冷凝管；

3-溫度計(jì)；

4-橡膠塞；

試樣液面；

6-金屬試片；

7-黃銅支架

圖B.2試驗(yàn)組件的組裝

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B.6.3將裝好的燒杯放到加熱器上，連接水路和電路，試樣在（80±2）℃條件下持續(xù)進(jìn)行（336±

2）h。試驗(yàn)期間要經(jīng)常檢查試驗(yàn)情況，以確保試驗(yàn)的溫度、液面高度符合試驗(yàn)條件的要求。如果燒

杯中的試樣因蒸發(fā)而短缺，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充蒸餾水。

B.6.4試驗(yàn)終了時(shí)，要立即卸開試片束，用軟毛刷和水輕輕地刷洗，以除去附著的疏松腐蝕物。當(dāng)

試片上有粘附力更強(qiáng)的腐蝕物和膜時(shí)，則應(yīng)分別再經(jīng)如下的清洗處理。

B.6.4.1紫銅和黃銅試片

在通風(fēng)櫥中將試片浸泡在1：1（按體積比）的鹽酸溶液15s，以去除表面膜，然后立即用自來水

沖洗，用軟毛刷刷洗。

B.6.4.2不銹鋼316L試片

用黃銅刮刀和黃銅絲刷去除粘附沉積物，然后用濕毛刷刷洗。

B.6.4.3鋁3A21、鋁4043、鋁5A05、鋁6063試片

在通風(fēng)櫥中將試片浸泡在80℃三氧化鉻和磷酸混合溶液中5min，然后立即用自來水沖洗，用

軟毛刷輕輕地刷洗以除去腐蝕物和膜。如果仍有膜存在，就再在硝酸中浸泡1min，然后用自來水沖

洗，用軟毛刷刷洗。

注：三氧化鉻和磷酸混合溶液的配制，是將20g的三氧化鉻溶于980g的磷酸溶液1:19（按體積比）中。

B.6.4.4各種試片按D.5.4.1～D.5.4.3分別清凈處理后還要進(jìn)行漂洗，先用自來水然后用無水乙

醇，經(jīng)干燥后稱重，準(zhǔn)確至0.1mg。不能立即稱重的試片要放到干燥器中存放。

B.6.5試片清凈處理的平均質(zhì)量損失值的確定

每種金屬取三個(gè)經(jīng)過打磨、用無水乙醇漂洗和干燥過的未經(jīng)試驗(yàn)的試片稱重，準(zhǔn)確至0.1mg，

按D.5.4.1～D.5.4.4分別進(jìn)行清凈處理，經(jīng)干燥后再稱重，準(zhǔn)確至0.1mg。取其三個(gè)試片清凈處理

前后的平均差值作為該種金屬試片清凈處理的平均質(zhì)量損失值。

B.7結(jié)果判定

按照標(biāo)準(zhǔn)要求，報(bào)告三個(gè)樣品的平均質(zhì)量損失值。

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