ICS 27.180 CCS F 19 DB51 四川省 地方标准 DB51/T 3361—2026 质子交换膜电解槽稳态运行寿命评估方法 四川省市场监督管理局 发布 2026 - 05 - 29发布 2026 - 06 - 29实施DB51/T 3361 —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 测试条件与仪器设备 ................................ ................................ . 1 5 基础检查 ................................ ................................ ........... 2 6 安全测试 ................................ ................................ ........... 2 7 稳态运行寿命评估 ................................ ................................ ... 3 附录A（资料性） 电解槽测试数据记录表 ................................ ................. 5 附录B（规范性） 极化曲线测试 ................................ ......................... 6 DB51/T 3361 —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。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 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、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、科威尔技术股份有限 公司、安徽枡水新能源科技有限公司、四川大学、湖北英特利电气有限公司、西南石油大学、淡马锡理 工学院、清华四川能源互联网研究院。 本文件主要起草人：何东旭、李强、孙浩然、陈明、谢光有、高启予、邢晓慧、郝冬、张新建、张 显、李红娇、贺明智、郭恒、周卫江、李汶颖。 DB51/T 3361 —2026 1 质子交换膜电解槽稳态运行寿命评估方法 1 范围 本文件规定了质子交换膜 (PEM)电解槽在稳态工况下的测试条件和仪器设备要求，给出了相关的检 查、测试和寿命评估方法。 本文件适用于 PEM电解槽、碱性 (ALK)制氢电解槽、阴离子交换膜 (AEM)等制氢电解槽的稳态运行寿 命评估。 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 4844 纯氦、高纯氦和超纯氦 GB/T 8979 纯氮、高纯氮和超纯氮 GB/T 24499 氢气、氢能与氢能系统术语 GB/T 32194 手持式数字多用表 GB/T 45539 PEM 电解槽技术要求 GB/T 4554 1—2025 PEM 电解槽性能测试方法 JRC 122565 —2021 欧盟低温电解水测试规程 (EU harmonised protocols for testing of low temperature water electrolysers ) 3 术语和定义 GB/T 24499 、GB/T 45539 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 衰减率 degradation rate 在额定工况下， PEM电解槽运行一段时间后，电解电压差与测试时长的比率，单位为 μV/h。 氧中氢 hydrogen in oxygen PEM电解槽在额定工况下稳定运行，阳极氧气中氢气的含量， vol%。 氢中氧 oxygen in hydrogen PEM电解槽在额定工况下稳定运行，阴极氢气中氧气的含量， vol%。 稳态 steady state PEM电解槽的运行参数，如电流密度、电解槽温度、气体压力、进水流量等保持稳定状态。 4 测试条件与仪器设备 DB51/T 3361 —2026 2 测试条件 测试条件应符合 GB/T 45541 —2025中第6.1条的要求。 其它 测试仪器应符合 GB/T 45541 —2025中第6.2条的要求。此外，本文件所涉及的其它试剂与仪器还应 符合表1的要求。 表1 其它技术要求 名称 要求 万用电压表 应符合GB/T 32194 高纯氮气 应符合GB/T 8979 高纯氦气 应符合GB/T 4844 5 基础检查 应参照GB/T 45541 —2025中第4章的方法对 PEM电解槽进行基础检查： a) 检查PEM电解槽产品说明书 ； b) 采用目视法检查 PEM电解槽的外观结构是否完好，有无损坏、划伤等缺陷 ； c) 采用目视法检查 PEM电解槽标签是否粘贴在设计位置，标签的内容是否完整清晰 ； d) 应对PEM电解槽进行极性检查。对接线端子、电气连接等进行检验，确认是否符合要求。在进 行正常运行试验前，用电压表检查 PEM电解槽接线端子极性 ； e) PEM电解槽如有巡检线，应进行检查，避免短路、断路等现象 ； f) PEM电解槽应使用万用表，根据质子 传导特性 ，检查单电解池是否短路 ； g) PEM电解槽设置的气、水管路接口以及电气接口应符合说明书要求，满足安装运行与检修维护 的需要。 6 安全测试 泄漏测试 PEM电解槽在运行之前，需要进行泄漏测试，验证结构密封的完整性。试验压力不低于电解槽设计 压力的1.1倍，应参照GB/T 45541—2025中第5章对电解槽进行 泄漏测试， 具体步骤如下： a) 将PEM电解槽阳极腔、 阴极腔的出气口连通并安装压力传感器或压力表或其他压力监测装置， 封闭PEM电解槽其他进出口 ； b) 向阳极腔、阴极腔通入高纯氮气，缓慢升压至规定试验压力的 10%，采用涂刷检漏液 (或其他 检漏工具 )的方法对所有接头、连接部件及 PEM电解槽进行初次检查；确认无泄漏后，再继续 升压至规定试验压力的 50%；如无异常现象，其后按规定试验压力的 10%逐级升压，直至达到 试验压力，关闭氮气气源； c) 采用专用检漏液巡回检查所有阀门、法兰或螺纹连接处、焊缝、垫片等密封点 ，确认无漏气或 其它异常现象。记录试验开始时气体温度、试验开始时 PEM电解槽绝对压力 ； d) 记录试验结束时 PEM电解槽绝对压力、试验结束时气体温度 ，推荐试验时间不低于 12 h； e) 电解槽的泄漏率按 公式(1)计算。 DB51/T 3361 —2026 3 𝑞=100 𝑡𝑥×(1−𝑃2(𝑇1+273.15) 𝑃1(𝑇2+273.15)) ································ ············· (1) 式中： q —泄漏率，单位为百分比每小时 (%/h)； tx —试验时间，单位为小时 (h)； P2 —试验结束时 PEM电解槽绝对压力，单位为兆帕 (MPa)； T1 —试验开始时气体温度，单位为摄氏度 (℃)； P1 —试验开始时 PEM电解槽绝对压力，单位为兆帕 (MPa)； T2 —试验结束时气体温度，单位为摄氏度 (℃)； 电解槽的泄漏率应满足系统安全运行的要求，推荐泄漏率应低于 0.5%/h。 内窜测试 PEM电解槽泄漏试验合格后，以高纯氦气为测试气体进行内窜测试，防止气体互窜。参考 GB/T 45541—2025中第5章进行加压测试，试验压力不低于电解槽设计压力的 1.1倍，PEM电解槽在最大允许工 作压差下保持 30 min，计算内窜速率。内窜测试步骤如下： a) 连接内窜测试装置， 在阴极腔 (氢侧)的进口连接压力传感器， 在阳极腔 (氧侧)的出气口连接气 体流量计，将 PEM电解槽其他腔体进出口全部封闭 ； b) 在氢侧的进口通入测试气体，缓慢调整压力至试验压力，期间保持 PEM电解槽PEM两侧压力 符合测试要求 ； c) 测试过程中氢侧压力应稳定不变