一、ISO/IEC、美日中氢能技术标准的制定机构、层级与技术分布

1、ISO/IEC 氢能技术标准化体系

国际标准是基于全球市场活动与需求所确立的规范准则，制定机构中最具权威性与代表性的是 ISO 和IEC。ISO 负责所有研究标准的国际一致化，帮助不同国家的标准与 ISO/IEC 标准同步接轨，IEC 主要负责电工、电子和相关技术标准的国际一致化。

ISO/IEC 内部由标准管理委员会统筹管理标准的制定工作，标准管理委员会下辖众多技术委员会（Technical Committee, TC）以负责不同技术领域的标准制定，技术委员会下辖具体的工作小组（WorkingGroup, WG）以制定具体的标准草案，WG 由 ISO/IEC 成员国的行业专家组成。ISO/TC 197 氢能技术委员会是开展氢能技术国际标准制定的主要技术委员会之一，下辖多个工作小组负责不同技术的标准制定工作，制定 ISO 氢能标准共计18 项。整理 ISO/TC 197 氢能技术委员会制定的 ISO 氢能技术标准及对应的技术标准归类如表 1 所示。

ISO/IEC 共制定 59 项氢能标准，整理 ISO/IEC 制定的氢能标准在 8 个技术类别中的分布如图 1 所示。

图 1 ISO/IEC 氢能技术标准在 8 个技术类别中的分布

从表 1 可发现，ISO/TC 197 主要负责气态氢、液态氢在基础术语、质量、安全、制备、储运与加注和相关检测等 5 个技术类别的 ISO 氢能标准制定，且对氢储运与加注和氢相关测试技术类别的丰富有较大贡献。而 IEC 组织内 IEC/TC 105 燃料电池技术委员会聚焦于所有类型的燃料电池及其术语、安全、安装、应用与检测问题，制定的 IEC 氢能标准囊括基础与管理、氢安全、氢工程建设、氢能应用和氢相关测试等 5 个技术类别。

结合图 1 可见，ISO 与 IEC 协作，制定的技术类别全面覆盖了氢能技术标准体系 8 个技术类别。ISO/IEC氢能标准整体氢质量、氢工程建设和氢制备与纯化类别中标准数量较少，其他 5 个技术类别数量较为充分。IEC 氢能标准更注重保障燃料电池技术的商业化应用与安全，其余技术类别则主要由 ISO 负责补充确立，保证了 ISO/IEC 氢能标准在 8 个技术类别的完备性。

2、美国氢能技术标准化体系

美国成立之初，不同州的政府建立了不同的标准化体系。为了解决不同州的产业联盟与学术团体间的标准冲突问题，美国设立了美国国家标准学会（American National Standards Institute, ANSI）以确立统一的美国国家标准。

美国氢能技术标准囊括国家标准与行业标准两大层级。美国国家标准学会（ANSI）与标准制定机构（Standards Developing Organization, SDO）相互协作，共同构建了美国氢能技术标准化体系，其相互关系如图 2 所示。ANSI 是美国氢能技术标准化体系的核心，负责美国标准化进程的协调与管理工作，授权确立美国氢能技术国家标准，但 ANSI 不参与任何标准具体内容的制定，标准具体内容的制定由 SDO 完成。SDO 确立美国技术行业标准，当 ANSI 认为这一行业标准存在共性问题、有必要统一为国家标准时，将授权确立该行业标准为国家标准。

SDO 分为学术团体和产业联盟两大类。学术团体包括美国试验材料学会（American Society for TestingMaterial, ASTM）、美国机械工程师协会（American Society of Mechanical Engineers, ASME）和电气与电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronic Engineers, IEEE）。凭借其较强的国际影响力，学术团体召开国际学术会议以获得前沿研究数据，为标准制定奠定数据基础。美国的学术团体为美国氢能标准向海外拓展开辟了重要途径。氢能领域的产业联盟包括美国汽车工程师协会（Society of Automotive Engineers,SAE）、美国压缩气体协会（Compression Gas Association, CGA）、加拿大标准协会（Canadian StandardsAssociations, CSA）、安全检定实验室公司（Underwriters Laboratories Inc, UL）和美国消防协会（National FireProtection Association, NFPA）。产业联盟利用大量的测试设备提供实验数据，同时其更贴近商业化市场，能提供产业最新测试结果，把握产业的发展趋势，奠定现阶段和未来氢能标准制定的基础。美国氢能产业及相关技术已走在国际前列，众多的产业联盟与学术团体确立了大量的行业标准，丰富、充实了美国氢能技术标准体系。

美国氢能技术国家标准与行业标准共计 147 项，其中国家标准 31 项，行业标准 116 项。以红色和蓝色分别表示国家标准与行业标准（下同），整理不同 SDO 制定的氢能标准并归类到 8 个技术类别中，如图 3 所示。

从图 3 可见，美国氢能技术标准全面覆盖了氢能技术标准体系所有类别。美国氢能技术国家标准偏向于作为共性问题的指南，同时保证与 ISO/IEC 国际氢能标准的一致。例如，美国国家氢能标准中大部分均与 ISO/IEC 国际氢能标准的要求保持一致，由加拿大标准协会（CSA）确立，ANSI 国家氢能标准主要涉及加氢站、气态氢与液态氢储运、燃料电池等技术，主要针对氢工程建设、氢储运与加注和氢能应用等共性或基础建设问题。

美国氢能技术行业标准是氢能在不同技术的补充、完善与拓展。美国行业标准数量远高于国家标准，比例接近 4:1，这意味着美国氢能产业更为成熟，且学术团体与产业联盟积极参与标准化进程，促使美国氢能技术标准体系更为丰富与充实。其中，产业联盟能更贴近市场需求以确立美国氢能技术行业标准。例如，美国压缩气体协会（CGA）负责建立氢气在工业和医疗等行业的质量、安全和应用标准，重点针对氢安全与氢储运加注技术类别，保障了氢气的安全应用；美国汽车工程师协会（SAE）设立了 SAE 燃料电池标准委员会，重点负责氢能应用的燃料电池汽车领域，包括燃料电池汽车的电堆安全、输出功率、与车辆的接口要求等技术标准的制定，保证了燃料电池汽车产业的安全与快速发展。美国的学术团体，则凭借其国际影响力，收集国际高质量研究数据。例如，美国实验材料学会（ASTM）是世界上最大的私营非盈利性质的标准制定组织，在举办学术会议的同时，制定并发布了氢相关测试类别的 ASTM 行业标准，为氢燃料、氢能应用的性能等各类测试提供了详细规程，丰富了美国的氢能技术标准体系。

3、日本氢能技术标准化体系

日本在氢能发展起步较晚、国内的氢能资源也不充足的大背景下，燃料电池技术依然处于国际前列，这离不开日本充实的氢能技术标准化体系与众多氢能领域产业联盟的帮助。

与美国相同，日本氢能标准同样分为国家标准和行业标准两大层级。日本工业标准委员会（JapaneseIndustrial Standards Committee, JISC）是日本氢能技术标准化体系的核心，负责确立氢能领域的日本国家标准（Japanese Industrial Standards, JIS）。JISC 确立标准耗时较长，在 JISC 之外，日本众多产业联盟内也设有技术委员会，负责制定行业标准以保障日本氢能产业的发展。日本氢能领域的产业联盟包括高压气体安全协会（The High Pressure Gas Safety Institute of Japan, KHK）、石油能源技术中心（Japan Petroleum EnergyCenter, JPEC）、日本汽车研究所（Japan Automobile Research Institute, JARI）、日本电气工业协会（JapanElectric Machinery Association, JEMA）和日本工业和医疗气体协会（Japanese Industrial and Medical GasesAssociation, JIMGA）。

日本氢能技术国家标准与行业标准共计 82 项，其中国家标准 27 项，行业标准 55 项。整理 JISC与众多产业联盟制定的氢能技术标准并归类到 8 个技术类别中，如图 4 所示。

图 4 日本氢能技术国家标准与行业标准在 8 个技术类别中的分布

从图 4 可见，日本氢能技术标准全面覆盖了氢能技术标准体系所有类别。日本氢能技术国家标准大部分由 ISO/IEC 氢能标准采标本土化而来，与国际氢能标准保持一致。日本在基础与管理、氢质量、氢安全技术类别确立了少量的国家标准，并针对燃料电池技术，在氢能应用与氢相关测试技术类别确立了较多的国家标准。

日本氢能技术行业标准是日本当前产业发展背景下，对氢能技术标准体系的细化与补充。与美国相似，日本氢能技术行业标准数量同样多于国家标准，比例接近 2:1。众多的氢能领域产业联盟确立了大量的行业标准，丰富了日本氢能技术标准体系。例如，石油能源技术中心（JPEC）是日本氢能基础建设的核心，负责加氢站相关技术领域，在氢安全、氢工程建设和氢储运与加注技术类别确立了较多行业标准；日本汽车研究所（JARI）则负责燃料电池汽车领域的标准制定，在氢安全、氢能应用技术类别确立了安全、性能与耐久性等方面的行业标准。

4、中国氢能技术标准化体系

中国氢能技术标准由国家标准、行业标准等组成。中国氢能技术国家标准由中国国家标准化管理委员会（Standardization Administration of China, SAC）统筹负责，而行业标准同样由政府机关负责确立，例如电力行业标准由国家能源局制定，机械、汽车行业标准由工业和信息化部制定，产业联盟与学术团体并未在行业标准的标准化进程中发挥明显作用，这与美国、日本由产业联盟或学术团体制定行业标准的标准化体系存在较大区别。

制定中国氢能技术国家标准的技术委员会主要有 3 个：SAC/TC 309 全国氢能标准化技术委员会，负责制氢、储氢、加氢、氢能应用、测试和安全等方面国家标准的制定；SAC/TC 342 全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会，负责燃料电池和液流电池技术的术语、堆栈和应用等方面国家标准的制定；SAC/TC 114/SC 27 全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会，负责燃料电池在新能源车领域国家标准的制定。

确立中国氢能技术行业标准的政府机关数量众多。氢能作为跨学科、跨行业的技术，对应的标准涉及到制备、储运、加注和应用等产业链多个阶段，种类繁杂，涉及到电力（DL）、能源（NB）、气象（QX）、冶金（YB）、机械（JB）、汽车（QC）、邮电（YD)、船舶（CB）、电子（JS）等多个技术领域，需国家能源局、中国气象局、工业和信息化部和电子工业部等多个政府机构的通力协作。

中国氢能技术国家标准与行业标准共计 131 项，其中国家标准 101 项，行业标准 30 项类到 8 个技术类别中，如图 5 所示。

图 5 中国氢能技术国家标准与行业标准在 8 个技术类别中的分布

从图 5 可见，中国氢能技术国家标准数量众多，在不考虑行业标准的情况下，已经充分覆盖了 8 个技术类别，且在氢安全与氢相关测试技术类别确立了大量的氢能技术国家标准。相比之下，中国氢能技术行业标准的制定机构数量众多，但行业标准整体数量较少，相比于国家标准比例仅为 1:3 左右，出现了明显的倒挂现象。行业标准集中分布在氢工程建设、氢制备与纯化和氢相关测试等技术类别，在分布上也表现出明显的不均匀性。中国氢能技术行业标准的制定机构为国家能源局或性质相似的政府部门，氢能技术产业联盟与学术团体在行业标准的制定中发挥作用较小，这侧面说明了中国的氢能领域整体处于定点示范应用阶段，产业仍在发展初期或中期，氢能产业仍未成熟。

二、比较与建议

横向比较分析中国与 ISO/IEC、美国和日本制定的氢能标准在 8 个技术类别中的分布现状，可以清楚地发现上述 5 个主体的氢能技术标准化体系的特点，并分析出中国氢能技术标准化体系的优势与劣势。本节梳理了 ISO/IEC 国际氢能标准，美国、日本和中国确立的氢能技术国家标准与行业标准在 8 个技术类别中的分布如表 2 所示。对于 ISO/IEC，其标准数量即为国际氢能标准总数，对于美国、日本和中国，其标准数量的结构以氢能技术标准整体数量(国家标准数量+行业标准数量)格式列出。

结合上一章与表 2 的调研、梳理可发现，ISO/IEC 氢能标准是其成员国达成共识后，在国际贸易时需遵守的规范。美日中的部分国家标准便是由 ISO/IEC 氢能标准采标、本土化而来，以保障国际贸易的顺利进行，而行业标准则一定程度上反映了各国氢能产业发展的阶段与方向。相比于 ISO/IEC，美日中都是同等级别的国家，其氢能技术标准化体系更具有可比性。因此，本节从美日中氢能技术标准层级结构与技术覆盖度两方面，比较中国氢能技术标准化体系的优势与劣势，提出适合中国氢能技术标准化体系发展的 2条建议。

1、美日中氢能技术标准层级结构

美国、日本与中国的氢能技术标准均由国家标准与行业标准组成，但标准层级结构与比例存在较大不同。美国与日本的氢能领域行业标准可以由氢能产业联盟确立，数量多于国家标准，比例分别为 4:1 与 2:1，侧面证明了美国与日本的氢能产业更为成熟。产业联盟提供大量测试数据及实践经验，积极参与标准化进程，促使美国与日本氢能技术标准体系更为丰富与充实。相比之下，中国氢能技术行业标准数量较少，相比于国家标准比例仅为 1:3，出现了明显的倒挂现象。且中国氢能技术行业标准的制定机构为国家能源局或性质相似的政府部门，氢能领域产业联盟在行业标准的制定中发挥作用较小，缺乏标准制定所需要的测试数据和实践经验。

国家标准与行业标准的层次结构与比例与氢能产业发展阶段联系紧密。在氢能产业发展早期时，国家标准化管理机构或不同行业主管的政府部门站位较高，通过顶端设计的方式组织众多产业和高校代表讨论、采用国际标准，能够满足氢能产业早期示范应用的紧迫需求。但随着氢能产业升级，对氢能技术动态前沿最敏感的是氢能领域的产业联盟，而非政府行业的主管部门或国家的标准化管理机构，同时产业联盟掌握标准制定的必要测试数据和实践经验。氢能技术的丰富度、多样性是其它能源领域难以比较的，氢能领域作为跨学科、跨行业的技术领域，氢制备、储存、输运、应用等产业链上下游不同行业相对应的主管部门与标准化组织可能互不隶属，有些环节存在多重管辖，而有些技术领域没有明确的主管部门与对应的标准化机构，由此引起的沟通不畅与决策缓慢会影响全产业链标准化进程。但氢能技术行业标准对氢能技术标准化体系尤为重要，一方面，行业标准的确立补充了国家标准未涉及、确立的技术领域，完善了氢能技术标准体系；另一方面，行业标准的技术要求高于国家标准，往往作为国家标准的前沿，对氢能产业未来发展提出更进一步的要求，拓展了氢能技术标准体系的技术要求与边界。

据此，中国需增加行业标准数量，发挥其对标准体系的补充、完善作用，为此需赋予中国氢能产业联盟制定行业标准的权限。

2、美日中氢能技术标准在 8 个技术类别中的覆盖度

中国的氢能技术标准体系在基础与管理、氢安全、氢质量、氢工程建设技术类别的标准数量基本与美国与日本持平，在氢制备与纯化和氢相关测试技术类别较美国与日本更为丰富，但在氢储运与加注和氢能应用技术类别较为缺失。美国在氢储运与加注和氢能应用技术类别确立了数量最多、技术覆盖最全面的氢能标准。针对储运与加注技术类别，美国的 ASME STP-PT-006, ASME B31.12, CGA G-5.4, CGA G-5.5, CGAG-5.6 CGA G 5.8 等行业标准为不同应用情景下的氢气管道系统规定了设计、安装、使用要求，但中国仅在氢储存与加注需求标准方面有所确立，对氢运输技术标准确立较少。针对氢能应用技术类别，中国氢能标准更偏向于燃料电池汽车的安装、模块、互换性等技术条件，而美国氢能标准 SAE AIR 7765 和 SAE AR 6858探讨燃料电池在航空飞机上应用的可能性，SAE TU-001 和 SAE T-114 则在氢燃料电池汽车商业化前景与未来更新方面展开讨论。相比于美国，中国对氢储运加注与氢能应用技术类别的重视仍有所不足。

过往中国的氢能产业整体处在定点示范运营阶段，产业仍在发展初期或中期，氢能产业仍未成熟。为了优先满足少数、局部区域氢能产业的示范运营，前期中国着重关注氢安全、氢工程建设、氢制备与纯化和氢相关测试技术类别，也因此相比于美国和日本，在这些技术类别确立了最多数量的氢能标准。随着中国氢能技术的进步及应用规模在全国范围内的迅速扩展，氢能大规模应用阶段的来临，区域间的交互、联动势必逐步增强，对氢储运与加注和氢能应用技术类别的需求必将日益增加。

据此，中国需优化中国氢能技术标准分布，提高氢储运与加注和氢能应用等技术类别的覆盖度，以保障氢能产业从定点示范运营到城市群大规模推广的顺利升级。

三、结语

基于“碳达峰、碳中和”目标，中国氢能产业将在未来数年内迎来重大发展机遇期，逐步实现从前期的定点示范运营到中后期城市群大规模推广的产业升级。氢能技术标准是氢能技术进步、国际贸易的重要基石与保障。及时梳理、比较中国与国际组织 ISO/IEC、氢能领域发展前列国家美国及日本的氢能技术标准化体系发展与现状，对于促进技术进步、规范国际贸易至关重要。

通过对 ISO/IEC、美国和日本氢能技术标准的梳理与比较研究，发现中国氢能技术标准化体系存在行业标准数量较少、氢能产业联盟在行业标准制定中主导性弱和部分技术类别覆盖度低的不足。据此，为中国氢能技术标准化体系的发展提出两点建议：第一，增加行业标准数量，发挥其对标准体系的补充、完善作用，为此需赋予中国氢能产业联盟制定行业标准的权限；第二，优化中国氢能技术标准分布，提高氢储运与加注和氢能应用等技术类别的覆盖度，以保障氢能产业从定点示范运营到城市群大规模推广的顺利升级。