GB/Z 173-2026 燃料电池电动摩托车和燃料电池电动轻便摩托车 能量消耗率及续驶里程测试规范

ICS 43. 140 CCS T 80

中华人民共和国国家标准化指导性技术文件

GB/Z 173—2026

燃料电池电动摩托车和燃料电池

电动轻便摩托车能量消耗率及

续驶里程测试规范

Fuelcellelectricmotorcyclesand mopeds—

Codeofpractice fortestofenergy consumption and range

2026-04-30发布

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

1 范围 1

2 规范性引用文件 1

3 术语和定义 1

4 试验条件 2

5 试验方法 3

附录 A (规范性) 加氢技术规范 6

附录 B (规范性) 数据处理方法 9

参考文献 11

 

前言

本文件为规范类指导性技术文件。

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。

本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。

本文件由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC 114)归口。

本文件起草单位 :上海机动车检测认证技术研究中心有限公司、同济大学、九号智能(常州)科技有限公司、重庆宗申新能源发展有限公司、上海捷氢科技股份有限公司、浙江聚源电子有限公司、佛山市攀业氢能源科技有限公司、青岛阳氢集团有限公司、武汉佳华氢能源装备有限公司、锐格新能源科技集团有限公司、中检西部检测有限公司、天津摩托车质量监督检验所、江门市大长江集团有限公司、重庆力帆瑞驰摩托车有限公司、台州市聚源新能源有限公司、台州市路桥雄鑫机车部件有限公司。

本文件主要起草人 : 裴冯来、戴海峰、袁润州、胡玉东、李进、王克勇、刘远钢、董辉、徐康、邓飞、刘艳喜、游显锋、翟振宇、伍祥、郭腾鑫、郑春生、应雄富。

1 范围

本文件提供了燃料电池电动摩托车、燃料电池电动轻便摩托车(除特殊说明外 , 以下简称 “车辆”)的续驶里程及能量消耗率测试方法的指导和建议 ,描述了对应的证实方法。

本文件适用于以氢燃料电池作为单一动力源或主要动力源的电动摩托车、燃料电池电动轻便摩托车。

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 5359. 1 摩托车和轻便摩托车术语第 1部分 :车辆类型

GB/T 5378 摩托车和轻便摩托车道路试验方法

GB 14622 摩托车污染物排放限值及测量方法(中国第四阶段)

GB 18176 轻便摩托车污染物排放限值及测量方法(中国第四阶段)

GB/T 18385—2024 纯电动汽车动力性能试验方法

GB/T 19596 电动汽车术语

GB 24155 电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求

GB/T 24157—2017 电动摩托车和电动轻便摩托车续驶里程及残电指示试验方法

GB/T 24158—2018 电动摩托车和电动轻便摩托车通用技术条件

GB/T 24548 燃料电池电动汽车术语

GB/Z 172 燃料电池电动摩托车和燃料电池电动轻便摩托车安全要求指南

3 术语和定义

GB/T 5359. 1、GB/T 19596、GB/T 24157—2017、GB/T 24158—2018、GB/T 24548和 GB/Z172界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3. 1

车载储氢系统 on-board hydrogen storagesystem

车辆上用于储存氢气的装置。

3.2

试验车质量 massoftestvehicle

整车整备质量与试验所需加载质量之和。

注 : 加载质量为(75±5)kg,包括驾驶员与试验仪器。试验车质量包含动力蓄电池及车载储氢系统的质量。

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GB/Z 173—2026

3.3

续驶里程 range

从车载储氢系统压力达到标称工作压力、动力蓄电池完全充电状态开始 ,按规定方法行驶直至设定的试验终止条件 ,能连续正常行驶的距离。

注 : 单位为千米(km)。

4 试验条件

4. 1 试验车辆条件

4. 1. 1 试验车辆宜装备剩余电量指示装置和剩余电量警示装置 ,并满足 GB 24155 的规定对于车辆的开发设计是十分必要的。

4. 1.2 试验车辆宜装备剩余氢量警示装置 , 当氢气输入压力低于制造商设定的最低压力时 ,宜通过一个明显的声或光信号装置进行提示。

4. 1.3 试验车辆配置的动力蓄电池为生产一年内 ,且充放电次数宜不大于 50次。

4. 1.4 试验车辆配置的燃料电池系统和车载储氢系统为生产一年内 ,且充放氢次数宜不大于 50次。

4. 1.5 试验车辆在试验前宜使用所配套的燃料电池系统及动力蓄电池磨合 300km ,或依制造商建议的程序磨合至车辆达稳定状态。磨合依照说明书指定规范进行 ; 如无规定 , 则参照 5. 3. 1 规定的方法进行。

4. 1.6 试验车辆宜按照使用维护说明书及有关技术文件进行维护保养 ,使之处于正常技术状态。

4. 1.7 试验车辆宜采用 (75± 5) kg 的加载质量进行加载。 如果试验在底盘测功机上进行 , 宜按GB 18176或 GB 14622规定的试验车质量加载。

4. 1. 8 轮胎气压宜符合产品使用说明书的规定。

4. 1.9 除必需的设备和车辆日常操作部件外 ,试验车辆的照明、信号装置以及辅助装置宜关闭。

4.2 试验道路条件

4.2. 1 试验道路宜为沥青或混凝土道路 ,路面宜平坦、干燥、整洁。若为环形道路 ,则转弯半径宜不小于 50 m。

4.2.2 试验路段宜保持水平 ,纵向坡度不超过 1% ,且全长内任意两点之间的高度差不宜超过 1 m ,横向坡度不宜超过 3%。

4.3 试验环境条件

试验环境符合下列规定 :

a) 室内试验时 ,温度宜在(25±5)℃以内 ;

b) 室外试验时 ,温度宜在(25±10)℃以内 ;

c) 室外试验时 ,平均风速宜不超过 3 m/s,阵风最大风速宜不超过 5 m/s;

d) 室外试验不宜在雨天或雾天进行 ,相对湿度宜不大于 95%。

4.4 试验仪器条件

试验仪器的分辨率和准确度见表 1。

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GB/Z 173—2026

表 1 试验仪器的分辨率和准确度

测量参数

单位

分辨率

准确度

时间

s

0. 1

±0. 1

距离

m

1

±0. 1%

温度

℃

1

±1

速度

km/h

0. 2

±1%

质量(车辆)

kg

1

±0. 5%

能量

W · h

1

±1%

电压

V

0. 1

±1%rdg或 ±0. 3%FSD

电流

A

0. 1

±1%rdg或 ±0. 3%FSD

压力

MPa

0. 001

±0. 5%FSD

质量(累计质量流量)

g

0. 1

±1%

质量(储氢系统)

kg

0. 001

±0. 05%FSD

4.5 驾驶条件

驾驶员应按照 GB/T 5378的相关要求驾驶车辆 ,试验过程中骑行姿势宜尽可能保持不变。

5 试验方法

5. 1 试验步骤

通过一次试验同时测定续驶里程、百公里氢气消耗率、百公里电能消耗率。试验步骤执行之间 ,宜避免使用车载动力移动车辆或使用回收制动能量等方法给车辆补充能量 ,试验程序宜按如下步骤进行 :

a) 动力蓄电池按 5. 3. 1完全放电后 ,按 5. 3. 2进行充电 ;

b) 关闭并断开车载储氢系统 ,按工况法进行续驶里程试验 ,记录纯电续驶里程 Dem ;

c) 动力蓄电池按 5. 3. 2进行充电 ,测量电网消耗的能量 Eem ;

d) 车载储氢系统按附录 A 中 A. 1. 1 或 A. 2. 1进行加氢 ,连接并开启车载储氢系统 ,按工况法进行续驶里程试验 ,记录总续驶里程 Dtm ;

e) 动力蓄电池按 5. 3. 2进行充电 ,测量电网消耗的能量 Etm ;

f) 车载储氢系统按 A. 1. 2 或 A. 2. 2进行加氢 ,并计算得到氢气消耗量 mm ;

g) 关闭并断开车载储氢系统 ,按等速法进行续驶里程试验 ,记录纯电续驶里程 Dev ;

h) 动力蓄电池按 5. 3. 2进行充电 ,测量电网消耗的能量 Eev ;

i) 车载储氢系统按 A. 1. 1 或 A. 2. 1进行加氢 ,连接并开启车载储氢系统 ,按等速法进行续驶里程试验 ,记录总续驶里程 Dtv ;

j) 动力蓄电池按 5. 3. 2进行充电 ,测量电网消耗的能量 Etv ;

k) 车载储氢系统按 A. 1. 2 或 A. 2. 2进行加氢 ,并计算得到氢气消耗量 mv ;

l) 分别计算两种方法的百公里氢气消耗率及百公里电能消耗率。

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GB/Z 173—2026

5.2 试验终止条件

发生下列情况之一的 , 即可终止试验 :

a) 管理系统切断动力 ;

b) 车载仪表给出停车提示时 ;

c) 实时车速超过速度公差范围( ±2km/h,取下偏差) ,且持续 4 s 以上。

5.3 动力蓄电池的放电与充电

5.3. 1 初次充电前 ,试验车辆的动力蓄电池宜经完全放电。 放电方法可采用在道路上或底盘测功机上 ,在关闭并断开车载储氢系统的条件下 , 以最高设计车速(70±5)%的车速稳定行驶 ,直至发生下列情况之一 :

a) 电池达到截止电压或管理系统切断动力 ;

b) 车速达不到最高设计车速的 65%。

5.3.2 动力蓄电池宜按照制造商提供的充电程序进行完全充电。如果制造商未规定充电程序 ,则按照GB/T 18385—2024中 5. 1 的规定进行。充电结束后 4 h之内宜开始试验。

5.4 车载储氢系统的加氢、补氢与压力测量

5.4. 1 车载储氢系统宜按照 A. 1. 1 与 A. 2. 1 的规定进行试验前加氢。

5.4.2 车载储氢系统宜按照 A. 1. 2 与 A. 2. 2 的规定进行试验后加氢 ,并计算得到试验消耗的氢气质量。

5.5 道路试验载荷与底盘测功机的设定

宜按照 GB/T 24157—2017中 5. 4 的规定进行。

5.6 试验速度、时间公差

宜采用 GB/T 24157—2017中 5. 5 的要求。

5.7 试验过程

5.7. 1 工况法试验测量续驶里程与能量消耗率

5.7. 1. 1 工况法续驶里程试验只在底盘测功机上进行。底盘测功机的设定按 GB/T 24157—2017 中附录 C进行 , 电动轻便摩托车按 GB 18176的规定设置道路阻力 , 电动摩托车按 GB 14622 的规定设置道路阻力。

5.7. 1.2 按 GB/T 24157—2017中附录 C 的运行循环进行试验 ,续驶至发生 5. 2所述情况 ,结束试验。

5.7. 1.3 试验过程宜保持连续 ,除有其他规定外 ,工况法试验期间断电停车不超过 3 次 (指运行循环外停车) , 累计时间不超过 15 min。

5.7. 1.4 试验结束后 ,记录工况法续驶里程(单位为千米 ,修约到一位小数) , 同时记录所用的时间(单位为分) , 以及记录试验期间车辆的最高车速、平均车速、停车次数和停车时间。

5.7.2 等速法试验测量续驶里程与能量消耗率

5.7.2. 1 等速法续驶里程试验可在道路上或底盘测功机上进行。两种试验结论有分歧时以道路试验为准。道路试验的试验条件宜符合 GB/T 5378 的规定。底盘测功机的设定按 GB/T 24157—2017 中附录 C进行 , 电动轻便摩托车按 GB 18176的规定设置道路阻力 , 电动摩托车按 GB 14622 的规定设置道路阻力。

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GB/Z 173—2026

5.7.2.2 按照最高车速的 70%连续行驶 ,直至发生 5. 2所述情况 ,结束试验。此处最高车速系指在额定功率条件下车辆能持续行驶的稳定最高车速 , 以避开峰值功率时的车速。

5.7.2.3 试验过程宜保持连续 ,除有其他规定外 ,等速法试验期间断电停车不超过 3 次 , 累计时间不超过 15 min。

5.7.2.4 试验结束后 ,记录等速法续驶里程(单位为千米 ,修约到一位小数) , 同时记录所用的时间(单位为分) , 以及记录试验期间车辆的最高车速、平均车速、停车次数和停车时间。

5.7.3 电网消耗能量的测量

按 5. 1b)、5. 1d)、5. 1g)或 5. 1i)完成续驶里程试验后 2 h 内 ,动力蓄电池按照 5. 3. 2进行充电 ,在电网和车辆充电器之间连接能量测量装置 ,测量电网消耗的能量 E。 充电结束后 ,记录电网能量消耗量 E和充电时间。

5. 8 试验数据计算处理

试验数据计算处理按照附录 B进行。

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附录 A (规范性)

加氢技术规范

A. 1 气态储氢方式

A. 1. 1 车辆试验前加氢

加氢流程如下。

a) 将车辆与加氢装置连接 ,如图 A. 1所示。

b) 测量车辆所在的环境温度 T1 ,参照 GB/T 35178—2017 中附录 A 的温度压力法 ,计算氢气压缩因子和温度 T1 下的目标压力 P1 (目标为氢气含量等同于 15℃时加注至车载储氢瓶公称工作压力的氢气含量) ,打开气动截止阀(5) ,启动增压设备(2) , 向车辆补充氢气至车载储氢瓶的压力达到 P1 后 ,关闭增压设备和保持气动截止阀(5)打开状态。

c) 实时监测环境温度 ,并记录此时的环境温度 T2 和车载储氢瓶的压力 P2。

d) 根据 T2 计算出此时的目标压力 P2'。 计算 P2' 与 P2 的差值 , 在 2 h 内如果小于或等于

0. 3 MPa,则认为车载储氢瓶达到加满状态 , 加氢结束 ; 否则重复步骤 b) ~ 步骤 d) , 直到差值小于或等于 0. 3 MPa,关闭气动截止阀结束加氢。

e) 根据 T2 和 P2 ,参照 GB/T 35178—2017 中附录 A 的温度压力法 ,计算试验前车辆所载的氢气 m1。

标引序号说明 :

1— 氢气气源 ;

2— 增压设备 ;

3— 缓冲罐 ;

4— 质量流量计 ;

5— 气动截止阀 ;

6— 加氢枪。

图 A. 1 加氢装置示意图

A. 1.2 车辆试验后加氢及计算

试验结束后 ,宜按照以下要求进行加氢及计算所消耗的氢气质量 :

a) 将车辆连接至加氢装置 ,记录车辆所处的环境温度 T3 ,打开气动截止阀(5) ,通过缓冲罐(3) 向车辆加注少量氢气 ,并通过质量流量计(4)记录所加注的氢气质量 m2 ,关闭气动截止阀(5) ,待压力平衡后记录压力 P3 ;

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GB/Z 173—2026

b) 根据 T3 和 P3 ,参照 GB/T 35178—2017 中附录 A 的温度压力法 ,计算出此时车辆所载的氢气质量 m3 ;

c) 试验消耗的氢气质量 m =m1 +m2 -m3。

A.2 固态储氢方式

A.2. 1 试验前加氢

固态储氢系统试验前加氢过程如下 ,操作示意图见图 A. 2:

a) 称量固态储氢系统(1)的质量 M1 ;

b) 连接固态储氢系统(1)与充氢平台的气路 ,进行气密性检查 ,确保无氢气泄漏 ;

c) 氢源(2) 中的氢气经氢气减压器(3)减压至额定充氢压力 ;

d) 设定氢气质量流量控制器(4)流量值 ,打开固态储氢系统(1)的截止阀 ,进行充氢 ;

e) 记录充氢时间 , 同时通过氢气质量流量控制器(4)监测充氢瞬时流量、累计氢气充装量 ,通过压力仪表(5)监测充氢压力 ,通过固态储氢系统换热出口温度仪表(6)和固态储氢系统换热入口温度仪表(8)监测换热介质进口和出口处的温度 ;

f) 固态储氢系统达到额定充装压力时 ,停止充氢 ;

g) 记录累计氢气充装量 m4 ;

h) 称量固态储氢系统的质量 M2。

A.2.2 试验后加氢及计算

固态储氢系统试验后加氢过程示意图见图 A. 2,计算步骤如下 :

a) 称量固态储氢系统的质量 M3 ;

b) 连接固态储氢系统与充氢平台的气路 ,进行气密性检查 ,确保无氢气泄漏 ;

c) 氢源(2) 中的氢气经氢气减压器(3)减压至额定充氢压力 ;

d) 设定氢气质量流量控制器(4)流量值 ,打开固态储氢系统(1)的截止阀 ,进行充氢 ;

e) 记录充氢时间 , 同时通过氢气质量流量控制器(4)监测充氢瞬时流量、累计氢气充装量 ,通过压力仪表(5)监测充氢压力 ,通过固态储氢系统换热出口温度仪表(6)和固态储氢系统换热入口温度仪表(8)监测换热介质进口和出口处的温度 ;

f) 固态储氢系统达到额定充装压力时 ,停止充氢 ;

g) 记录累计氢气充装量 m5 ;

h) 称量固态储氢系统的质量 M4 ;

i) 试验消耗的氢气质量 m =M3 -M2。

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GB/Z 173—2026

标引序号说明 :

1— 固态储氢系统 ;

2— 氢源 ;

3— 氢气减压器 ;

4— 氢气质量流量控制器 ;

5— 压力仪表 ;

6— 固态储氢系统换热出口温度仪表 ;

7— 换热介质 ;

8— 固态储氢系统换热入口温度仪表。

图 A.2 固态储氢系统加氢示意图

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附录 B (规范性)

数据处理方法

B. 1 百公里电能消耗率

试验步骤 5. 1b)与 5. 1g)中分别可以得到车辆的工况法纯电续驶里程与等速法纯电续驶里程。

百公里电能消耗率Ce (kW · h/100km)按公式(B. 1)计算。

Ce … … … … … … … … ( B. 1 )

式中 :

Ce— 车辆百公里电能消耗率(工况法为Cem ,等速法为Cev) ,单位为千瓦时每百千米(kW · h/100 km) ;

Ee— 纯电条件续驶里程试验后充电过程中测得电网消耗的能量 (工况法为 Eem , 等速法为

Eev) ,单位为千瓦时(kW · h) ;

De— 纯电条件续驶里程试验中测得续驶里程(工况法为Dem ,等速法为Dev) ,单位为千米(km)。可分别计算工况法和等速法的百公里电能消耗率Cem 和Cev。

B.2 车辆的续驶里程

试验步骤 5. 1d)与 5. 1i) 中分别可以得到车辆的工况法总续驶里程与等速法总续驶里程。

车辆的理论纯氢续驶里程 DH 2 按公式(B. 2)计算。

DH2 = Dt … … … … … … … … ( B. 2 )

式中 :

Ce — 车辆百公里电能消耗率(工况法为Cem , 等速法为Cev) , 单位为千瓦时每百千米 (kW · h/ 100 km) ;

Et — 连接并开启车载储氢系统条件下续驶里程试验后充电过程中测得电网消耗的能量(工况法为Etm ,等速法为Etv) ,单位为千瓦时(kW · h) ;

Dt — 连接并开启车载储氢系统条件下续驶里程试验中测得的总续驶里程(工况法为Dtm , 等速法为Dtv) ,单位为千米(km) ;

DH2— 理论条件下由车载储氢系统中的氢气供能可达到的续驶里程(工况法为DH2m , 等速法为DH2v) ,单位为千米(km)。

可分别计算工况法和等速法的理论纯氢续驶里程DH2m 和DH2v。

B.3 百公里氢气消耗率

百公里氢气消耗率CH2 (kg/100km)按公式(B. 3)计算。

CH … … … … … … … … ( B. 3 )

式中 :

CH2 — 百公里氢气消耗率(工况法为CH2m ,等速法为CH2v) ,单位为千克每百千米(kg/100km) ;

DH2— 理论条件下由车载储氢系统中的氢气功能可达到的续驶里程(工况法为DH2m , 等速法为DH2v) ,单位为千米(km) ;

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GB/Z 173—2026

m — 开启车载储氢系统条件下续驶里程试验前后加氢过程中计算得到的试验氢气消耗量(工况法为mm ,等速法为mv) ,单位为千克(kg)。

可分别计算工况法和等速法的百公里氢气消耗率CH2m 和CH2v。

B.4 数据处理要求

数据处理过程中 ,续驶里程宜精确到 0. 001 km ,氢气消耗率宜精确到 0. 001 kg/100 km , 电能消耗率宜精确到 0. 001 kW · h/100km。

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GB/Z 173—2026

参考文献

[1] GB/T 35178—2017 燃料电池电动汽车氢气消耗量测量方法