ICS27.070 CCSK82 中华人民共和国国家标准 GB/T20042.4—2025 代替GB/T20042.4—2009 质子交换膜燃料电池 第4部分:电催化剂测试方法 Protonexchangemembranefuelcell—Part4:Testmethodforelectrocatalysts 2025-08-29发布 2026-03-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 引言 Ⅴ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 通用安全要求 2 …………………………………………………………………………………………… 5 含水率测试 2 ……………………………………………………………………………………………… 6 金属元素含量测试 3 ……………………………………………………………………………………… 7 比表面积和孔径分布测试 4 ……………………………………………………………………………… 8 形貌及粒径分布测试 6 …………………………………………………………………………………… 9 晶型结构和平均粒径测试 6 ……………………………………………………………………………… 10 堆密度测试 7 ……………………………………………………………………………………………… 11 半电池电化学活性比表面积(ECSA)测试 8 …………………………………………………………… 12 半电池氧还原(ORR)极化曲线测试 10 ………………………………………………………………… 13 半电池ORR催化剂耐久测试 12 ……………………………………………………………………… 14 半电池ORR催化剂高电位耐久测试 13 ……………………………………………………………… 15 金属元素溶解率测试 14 ………………………………………………………………………………… 16 半电池HOR催化剂高电位耐久测试 15 ……………………………………………………………… 17 半电池HOR催化剂CO耐受性测试 15 ……………………………………………………………… 附录A(资料性) 测试准备 17 ……………………………………………………………………………… 附录B(资料性) 参考测试方法 18 ………………………………………………………………………… 参考文献 21 …………………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T20042.4—2025 前 言 本文件按照GB/T1.1—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。 本文件是GB/T20042《质子交换膜燃料电池》的第4部分,GB/T20042已经发布了以下部分: ———第1部分:术语; ———第2部分:电池堆通用技术条件; ———第3部分:质子交换膜测试方法; ———第4部分:电催化剂测试方法; ———第5部分:膜电极测试方法; ———第6部分:双极板特性测试方法; ———第7部分:炭纸特性测试方法。 本文件代替GB/T20042.4—2009《质子交换膜燃料电池 第4部分:电催化剂测试方法》,与 GB/T20042.4—2009相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下: ———将术语“电化学活性面积”改为“电化学活性比表面积”,并更改了定义(见3.2,2009年版的第3 章); ———增加了术语“含水率”“半电池”“工作电极”“对电极”“参比电极”“三电极体系”“质量比活性” “面积比活性”和“耐久性”及其定义(见3.2~3.10); ———增加了含水率测试(见第5章); ———更改了金属元素含量测试、比表面积和孔径分布测试、形貌及粒径分布测试、晶型结构和平均 粒径以及堆密度测试(见第6章~第10章,2009年版的第4章~第9章); ———更改了半电池电化学活性比表面积测试和单电池氧还原(ORR)催化剂质量比活性测试(见第 11章和附录B.3,2009年版的第10章); ———增加了半电池条件下,ORR极化曲线测试、ORR催化剂耐久性测试和高电位耐久测试、金属 元素溶解率测试、氢氧化(HOR)催化剂高电位耐久测试和CO耐受性测试(见第12章~第17 章)。 本文件由中国电器工业协会提出。 本文件由全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会(SAC/TC342)归口。 本文件起草单位:中国科学院大连化学物理研究所、大连理工大学、机械工业北京电工技术经济研 究所、中科洁净能源创新研究院苏州有限公司、武汉理工大学、北京化工大学、上海济平新能源科技有限 公司、无锡威孚高科技集团股份有限公司、中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司、紫金矿业集团 股份有限公司、苏州市氢能产业创新中心有限公司、新研氢能源科技有限公司、江苏投特新能源有限公 司、深圳市通用氢能科技有限公司、北京科技大学、同济大学、国创氢能科技有限公司、北京氢璞创能科 技有限公司、安徽明天氢能科技股份有限公司、国家电投集团氢能科技发展有限公司、中国质量认证中 心有限公司、清氢(北京)科技有限公司、厦门理工学院、山东国创燃料电池技术创新中心有限公司、鸿基 创能科技(广州)有限公司、潍柴动力股份有限公司、佛山仙湖实验室、中国汽车工程研究院股份有限公 司、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司、苏州科润新材料股份有限公司。 本文件主要起草人:张洪杰、宋玉江、侯明、潘牧、张亮、邵志刚、窦美玲、吕洋、张义煌、丁奇、姚颖方、 齐志刚、陈东方、尧克光、马天才、高蕊、郝冬、王朝云、高鹏然、王刚、韩福江、朱俊娥、张雁锋、李春姬、 雷一杰、华秋茹、唐浩林、王睿迪、陈文淼、蒋尚峰、潘凤文、陈然、赵明全、毛占鑫、刘国庆、孟维、裴冯来、 ⅢGB/T20042.4—2025 付娜、杨彦博、杨大伟、刁力鹏。 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为: ———2009年首次发布为GB/T20042.4—2009; ———本次为第一次修订。 ⅣGB/T20042.4—2025 引 言 鉴于质子交换膜燃料电池技术发展,为服务质子交换膜燃料电池发电系统上下游制造商及其用 户,GB/T20042提供了统一的术语及定义,并针对质子交换膜燃料电池堆及其关键零部件提供了统一 的试验方法。 GB/T20042《质子交换膜燃料电池》拟由九个部分构成。 ———第1部分:术语。目的在于界定质子交换膜燃料电池技术及其应用领域内使用的术语和定义。 ———第2部分:电池堆通用技术条件。目的在于给出质子交换膜燃料电池堆的通用技术要求、试验 方法和检验规则等内容。 ———第3部分:质子交换膜测试方法。目的在于给出质子交换膜燃料电池中质子交换膜厚度均匀 性和质子传导率等测试方法。 ———第4部分:电催化剂测试方法。目的在于给出质子交换膜燃料电池电催化剂铂含量和电化学 活性比表面积等测试方法。 ———第5部分:膜电极测试方法。目的在于给出质子交换膜燃料电池膜电极厚度均匀性和Pt担载 量等测试方法。 ———第6部分:双极板特性测试方法。目的在于给出质子交换膜燃料电池双极板抗弯强度、密度和 电阻等测试方法。 ———第7部分:炭纸特性测试方法。目的在于给出质子交换膜燃料电池炭纸厚度均匀性、电阻和机 械强度等测试方法。 ———第8部分:控制系统技术要求。目的在于给出质子交换膜燃料电池控制系统的技术要求和试 验方法。 ———第9部分:振动测试方法。目的在于给出质子交换膜燃料电池的振动要求和振动测试方法。 ⅤGB/T20042.4—2025