IEC 60068-2-12025 环境试验第2-1部分试验试验A低温标准立项发展报告

环境试验第2-1部分：试验试验A：低温标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:EnvironmentalTesting-Part2-1:Tests-TestA:Cold摘要低温环境试验是产品环境适应性验证的基础性和关键性试验项目，广泛应用于电子电气、航空航天、通信、新能源及军工装备等领域。随着全球气候变化加剧、装备服役范围向极寒地区和深海高空等极端环境延伸，以及新材料新工艺的不断涌现，国际电工委员会（IEC）对IEC60068-2-1标准进行了系统性修订，并于2025年9月23日正式发布IEC60068-2-1:2025版。本报告围绕该标准的立项背景、修订历程、主要技术变化、标准结构体系及行业应用等方面展开系统论述，重点介绍了全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会（SAC/TC8）在该标准转化实施中的核心作用。新版标准在试验严酷等级设定、温度稳定判定准则、现代测试测量技术的融合应用等方面均作出了重要技术更新，进一步提升了对全球极端环境条件下产品适应性验证的科学性和可操作性。本报告旨在为标准使用者提供全面的技术指引和权威解读，推动新版标准的有效实施与行业落地。关键词：环境试验；低温试验；IEC60068-2-1；国际标准；产品适应性；标准化Keywords:EnvironmentalTesting;ColdTest;IEC60068-2-1;InternationalStandard;ProductSuitability;Standardization一、引言1.1标准立项背景随着全球工业和科技水平的快速发展，各类产品在研发、生产及使用过程中面临的环境条件日益复杂多样。低温环境是自然界中最常见的极端环境之一，广泛存在于高纬度地区、高海拔区域、深海环境以及航空航天临近空间等场景。据统计，地球表面约有20%的陆地面积常年处于零下温度环境，而高空大气层温度可低至-90℃以下，深海冷水层温度长期维持在0~4℃。在此类环境条件下服役的装备与产品，其材料性能、结构完整性及功能可靠性均面临严峻考验。低温对产品的影响机理十分复杂，主要涉及材料脆化断裂、润滑剂黏度增大导致机械卡滞、电子元器件参数漂移、电池容量衰减、密封材料失效以及凝露结霜引发的绝缘性能下降等多个方面。因此，通过标准化的低温试验方法对产品进行系统的环境适应性验证，是保障产品在低温环境下安全可靠运行的必要技术手段。1.2标准修订的必要性IEC60068-2-1作为国际电工委员会环境试验方法体系中的基础性标准，自1974年首次发布以来历经多次修订。然而，随着近年来全球工业技术水平的跨越式发展，该标准在以下方面亟待更新：第一，试验技术手段的进步要求标准同步更新。现代温度测试技术、数据采集系统及环境模拟控制技术的快速发展，使得低温试验的温度均匀性控制精度、温度变化速率及测量准确度均有了大幅提升的可能。第二，产品应用领域的拓展对试验方法提出新需求。新能源汽车、光伏发电、风电设备、轨道交通装备以及大型无人机等新兴领域的产品，在低温环境下的服役要求远超以往，对试验方法的科学性和精确性提出了更高要求。第三，国际标准体系的协调性需求。IEC60068系列标准的整体修订进度要求各部分之间保持术语定义、试验程序及数据处理方法的一致性和协调性。二、标准概述2.1标准基本信息IEC60068-2-1:2025《环境试验第2-1部分：试验试验A：低温》由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）归口管理，具体由IEC/TC104（环境条件、分类与试验方法技术委员会）负责制修订工作。该标准为IEC60068环境试验系列标准的重要组成部分，是环境适应性验证领域的国际基础性方法标准。2.2标准体系定位IEC60068系列标准构建了完整的环境试验方法体系，其结构涵盖：-IEC60068-1：总则与导则，规定了环境试验的基本概念、术语定义及试验程序编制的通用原则；-IEC60068-2：试验方法，针对温度、湿度、振动、冲击、盐雾、沙尘等各类环境应力分别规定了具体的试验方法；-IEC60068-3：支持文件与导则，提供了试验装置校准、测量不确定度评定等指导性技术文件；-IEC60068-4：试验方法汇编与动态信息。本标准属于IEC60068-2系列，是温度试验类别中的基础性试验方法标准。在IEC60068-2系列中，低温试验与高温试验（TestB）、湿热试验（TestC）等共同构成了温度环境试验的核心框架。2.3标准适用范围IEC60068-2-1:2025规定了电工电子产品在低温条件下的试验方法，适用于确定产品或设备在低温环境下贮存、运输和使用时的适应性。该标准主要用于评估产品在低温环境下的物理特性、电性能和功能性能的变化情况，为产品设计改进和质量控制提供依据。三、标准主要技术内容3.1试验原理与基本流程低温试验的基本原理是将试验样品置于规定温度的低温试验箱内，在规定的持续时间内使样品达到温度稳定，然后在低温条件下或恢复至标准大气条件下对样品进行检测，以评估其承受低温环境的能力。试验的基本流程包括：初始检测、预处理（必要时）、低温试验、中间检测（可选）、恢复、最终检测及试验报告编制。3.2试验严酷等级低温试验的严酷等级由试验温度和持续时间两个参数共同确定。标准中推荐了一系列优先采用的试验温度值，包括：-65℃、-55℃、-50℃、-40℃、-33℃、-25℃、-20℃、-15℃、-10℃、-5℃、0℃等。持续时间优先等级为：2小时、4小时、16小时、72小时、96小时等。试验条件的选择应以产品实际可能遇到的极端环境条件及可靠性要求为依据，同时参考相关产品规范的规定。3.3温度稳定判定准则3.4试验设备要求标准的规范性附录中详细规定了低温试验箱的技术要求，包括：温度偏差不应超过±3℃，温度波动度应保持在±1℃以内，温度均匀性应满足同一样品区域内不同位置的温差不超过3℃等。同时，对箱体的结构设计、观察窗、电缆引入孔等方面也作出了具体规定。四、IEC60068-2-1:2025的主要技术变化4.1技术内容的更新相较前一版本，IEC60068-2-1:2025在以下方面进行了技术调整与更新：试验温度范围扩展：新版标准结合近年来极寒地区装备应用需求的增长，对试验温度的下限设定进行了重新评估，并扩展了推荐温度范围的应用导则，以覆盖更广泛的低温应用场景。温度稳定判定的精细化：2019年版对温度稳定的判定条件进行了细化，明确规定了多点测量时的数据处理方法和判定准则，减少了因测量方法差异导致的试验结果离散性。现代测试测量技术的融合：新版标准充分考虑了数字化温度采集系统、无线温度传感器、红外热像测温等现代测试手段的应用可能性，对温度传感器的校准要求、数据采样率及数据记录规范作出了相应更新。试验条件选择导则的完善：标准正文及资料性附录中增加了更为详尽的试验条件选择导则，帮助使用者在实际应用中合理确定试验温度和持续时间。4.2与相关标准的协调性IEC60068-2-1:2025在修订过程中充分考虑了与以下标准的技术协调：-IEC60068-2-2（高温试验）：低温与高温试验在试验设备技术要求、试验程序编制原则及恢复条件等方面保持一致；-IEC60068-2-14（温度变化试验）：明确规定温度变化试验中低温端温度限值的选取应与IEC60068-2-1的规定相衔接；-IEC60068-3-1（低温试验装置指南）：本标准的试验装置推荐要求与IEC60068-3系列支持性标准保持对应；-ISO9022-2（光学仪器环境试验方法低温试验）：在试验方法层面的技术逻辑保持协调。五、标准参与单位和转化机构5.1IEC/TC104技术委员会概况IEC60068-2-1:2025由国际电工委员会IEC/TC104技术委员会负责制定。TC104的秘书处长期由德国承担，主席和秘书分别来自德国和意大利的标准化机构。TC104下设若干工作组（WG），其中低温试验相关工作组由来自中国、德国、日本、美国、韩国、法国等主要工业国的技术专家组成。5.2中国对口单位和主要参与机构中国对IEC/TC104的国内技术对口工作由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会（SAC/TC8）承担。5.2.1SAC/TC8概况SAC/TC8是经国家标准化管理委员会批准设立的全国性专业标准化技术委员会，秘书处设在中国电研（原广州电器科学研究院，现中国电器科学研究院股份有限公司），主要负责电工电子产品环境条件分类、环境试验方法、环境试验设备等领域的国家标准制修订工作，以及对应的国际标准化工作。SAC/TC8下设多个分技术委员会和工作组，覆盖环境条件分类、环境试验方法基础标准、气候环境试验、力学环境试验、综合环境试验及环境试验设备等专业方向。该委员会长期代表中国参与IEC/TC104的国际标准制修订工作。5.2.2SAC/TC8的主要贡献在IEC60068-2-1:2025的制修订过程中，SAC/TC8组织国内相关企事业单位深度参与了以下工作：-温度稳定判定方法研究：组织国内实验室开展了不同结构产品在低温条件下的温度场分布实验研究，提出了多点温度监测的优化方案，为标准中温度稳定判定准则的修订提供了实验数据和理论支持；-试验箱技术指标验证：联合国内主要环境试验设备制造商，开展了低温试验箱温场均匀性的大规模比对试验，为标准中试验箱技术指标的科学设定提供了验证依据；-低温试验应用案例收集：广泛收集了我国航空航天、新能源汽车、电网装备等领域低温试验的典型案例和数据分析结果，为标准中资料性附录的完善贡献了丰富素材；-标准译文与解读：标准发布后，SAC/TC8迅速组织翻译和审定工作，编制了对应的国家标准（GB/T2423.1）修订草案，并面向全行业开展了标准宣贯和培训活动。5.2.3其他参与单位除SAC/TC8外，以下企事业单位也在IEC60068-2-1:2025的国内转化和验证工作中发挥了重要作用：-中国电器科学研究院股份有限公司：作为SAC/TC8秘书处承担单位，负责组织协调、技术归口和试验验证工作；-中国电子技术标准化研究院（CESI）：参与了标准中信息技术设备低温试验适用性的研究，为标准中相关技术条款提供了支撑；-中国航空综合技术研究所：结合航空装备低温环境适应性验证的需求，为标准中航空航天应用相关的技术内容提供了工程经验；-中国赛宝实验室（工业和信息化部电子第五研究所）：在低温试验测量不确定度研究方面提供了技术支持；-中国质量认证中心：在低温试验的合格评定与认证应用方面提供了实践反馈。六、标准的实施与应用6.1标准的应用领域IEC60068-2-1:2025作为国际通用的低温环境试验方法标准，其应用覆盖范围包括但不限于以下领域：-电子电气产品：消费电子、工业控制设备、电力电子装置等；-通信设备：基站设备、光通信设备、移动终端等；-新能源汽车：动力电池系统、电机控制器、充电设施等；-航空航天装备：机载电子设备、航天器地面设备等；-军工装备：军用电子设备、武器系统等。6.2标准实施建议为促进新版标准的有效实施，建议各相关单位：标准宣贯培训：积极参加标准化技术机构组织的标准宣贯和专题培训活动，深入理解新版标准在技术内容上的主要变化及其影响。试验能力建设：对照新版标准的技术要求，对现有低温试验设备进行核查和升级，确保试验箱的性能指标满足标准要求。体系文件更新：及时修订单位内部的试验大纲、作业指导书和质量体系文件，确保与新版标准要求保持一致。数据积累与分析：加强低温试验数据的系统积累和统计分析，为后续标准修订提供有价值的实践反馈。七、结论与展望IEC60068-2-1:2025《环境试验第2-1部分：试验试验A：低温》的发布实施，为全球产品的低温环境适应性验证提供了更加科学、精准和可操作的技术依据。该标准的修订充分反映了近年来低温试验技术的最新进展和极端环境应用场景对试验方法的新需求，在温度稳定判定、严酷等级设定、现代测试技术的融合应用等方面均实现了显著的技术提升，对提升各行业产品的低温环境适应性和可靠性水平具有重要的推动作用。展望未来，随着全球气候环境变化加剧和人类活动范围向更极端环境延伸，低温试验技术将持续面临新的挑战和需求。IEC60068-2-1标准将继续与相关标准保持协调演进，在试验方法精细化、数字化试验技术的深度应用以及与产品可靠性设计方法的交叉融合等方面持续完善。SAC/TC8将继续发挥国内技术归口的作用，组织各方力量积极参与国际标准的制修订工作，推动我国在环境试验技术领域的深度参与和持续贡献，加速新版国际标准的国内转化与应用落地，为我国产品的质量提升和国际竞争力增强提供坚实的标准化技术支撑。参考文献[1]IEC60068-2-1:2025,Environmentaltesting-Part2-1:Tests-TestA:Cold.[2]IEC60068-1:201