ISO 15501-12025 道路车辆 - 压缩天然气（CNG）燃料系统 - 第1部分安全要求标准立项发展报告

道路车辆压缩天然气（CNG）燃料系统第1部分：安全要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Compressednaturalgas(CNG)fuelsystems—Part1:Safetyrequirements摘要关键词：压缩天然气；燃料系统；安全要求；国际标准；道路车辆；ISO15501一、引言1.1研究背景在全球应对气候变化和推动能源清洁低碳转型的大背景下，天然气作为过渡期内最重要、最现实的清洁能源之一，在交通领域的应用受到广泛关注。压缩天然气（CompressedNaturalGas,CNG）以其燃烧清洁、排放低、资源丰富、经济性好等优势，已成为全球范围内应用最广泛的车用替代燃料之一。据统计，截至2025年初，全球CNG汽车保有量已超过3000万辆，加气站数量超过3.5万座，涉及乘用车、出租车、公交车、环卫车及重型卡车等多种车型，形成了较为完整的产业链条。然而，CNG燃料系统的工作压力通常高达20—25MPa，且天然气具有易燃易爆特性，一旦系统设计不当、部件质量不达标或维护使用不规范，极易引发泄漏、爆炸等安全事故，对人身和财产安全构成严重威胁。因此，制定科学、系统、可操作的安全技术要求，是保障CNG汽车产业健康发展的基本前提。1.2标准编制历程ISO15501标准系列由国际标准化组织下设的道路车辆技术委员会（ISO/TC22/SC41）负责制定，其工作范围涵盖气体燃料车辆及其燃料系统的标准化。该系列标准旨在为CNG燃料系统的设计、制造、试验和检验提供统一的技术准则。其中，第1部分专门针对安全要求作出系统规定，是CNG燃料系统最基础、最重要的安全技术标准之一。值得注意的是，ISO15501-1:2025是在原ISO15501-1:2016版本基础上的修订升级版。此次修订充分吸收了近年来全球CNG技术的最新进展，系统总结了各成员国在标准实施中的实践经验，并结合联合国欧洲经济委员会（UNECE）世界车辆法规协调论坛（WP.29）框架下UNR110法规的最新修订内容进行了技术协调，确保国际标准与法规要求的高度一致性。该版本于2025年12月1日正式发布，替代了旧版本，成为全球CNG燃料系统安全要求领域的最新权威依据。1.3标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|ISO15501-1:2025||标准名称|道路车辆压缩天然气（CNG）燃料系统第1部分：安全要求||英文名称|Roadvehicles—Compressednaturalgas(CNG)fuelsystems—Part1:Safetyrequirements||标准状态|现行||发布机构|国际标准化组织（ISO）||发布日期|2025年12月1日||分类号|燃油系统||国别|国际组织||语种|英语|二、标准技术框架与核心安全要求2.1标准的适用范围与总体结构ISO15501-1:2025规定了装用压缩天然气作为燃料的道路车辆燃料系统的安全要求，适用于所有以CNG为单一燃料或双燃料/两用燃料的M类、N类机动车辆。标准所涵盖的燃料系统包括从燃料加注口至燃料供给装置之间所有承受天然气压力或输送天然气的零部件，具体涵盖燃料储存容器（气瓶）、压力调节器、热膨胀阀、过流阀、截止阀、管路及接头、加注口、压力表/传感器以及相关电气控制装置等。标准在结构安排上遵循“系统性安全”的原则，从系统设计、部件要求、试验验证、生产一致性和使用信息五个维度构建了完整的安全要求体系。这一结构设计既体现了国际标准化组织在功能安全领域的先进理念，也兼顾了不同国家和地区在技术法规和产业基础方面的差异性，具有较强的普适性和可操作性。2.2系统设计与布置要求在系统设计层面，标准提出了多项具有强制性效力的安全准则。首先，燃料系统的所有部件应能够在其预期的工作温度范围（通常为-40℃至+120℃）和最大工作压力条件下安全可靠地运行，且应充分考虑车辆运行中可能遇到的振动、冲击、腐蚀和老化等因素。其次，燃料系统的布置应尽可能避免安装在可能因碰撞而受损的位置；当无法避免时，应采取有效的防护措施，确保系统在发生碰撞时不会因燃料泄漏而引发次生危害。标准特别强调，CNG燃料系统的安装不应降低车辆原有的安全性能。例如，燃料系统部件的安装不应影响车辆底盘的承载能力和碰撞吸能特性；气瓶的固定应能承受规定的静力和动力载荷而不发生位移或松动。此外，燃料管路的布置应远离热源和电气线路，穿越车身结构时应加装防护套，防止磨损导致的泄漏隐患。2.3关键部件的性能要求针对燃料系统中的关键部件，ISO15501-1:2025规定了明确的性能指标和试验方法。燃料储存容器（气瓶）是CNG燃料系统的核心承压部件，其安全性直接决定了整个系统的风险水平。标准要求气瓶的设计、制造和试验应符合ISO11439（车用压缩天然气燃料瓶）或等效标准的规定。气瓶应具备足够的安全裕度，其爆破压力应不低于公称工作压力的2.25倍以上，并应通过水压爆破试验、循环疲劳试验、极端温度试验、跌落试验、枪击试验和耐火试验等一系列严格的型式试验。压力调节器是系统的关键功能部件，负责将气瓶内的高压天然气降至发动机所需的供给压力。标准要求压力调节器应具备可靠的压力调节功能，输出压力波动应控制在规定范围内，并且在隔膜破裂或内部密封失效等故障模式下，应能防止高压气体直接进入低压侧管路。管路及接头方面，标准明确要求所有输送天然气的管路和接头应使用与天然气相容的材料制造，能够耐受天然气中可能存在的硫化氢、水分等腐蚀性介质的侵蚀。柔性管路应具有足够的柔韧性和耐疲劳性能，在车辆正常行驶条件下的振动和弯曲载荷作用下不应发生破裂或泄漏。2.4安全防护与泄漏控制要求ISO15501-1:2025对系统的安全防护措施提出了全面要求，体现了“多重防护、纵深防御”的安全理念。在超压保护方面，标准要求燃料系统应配备适当的安全泄压装置。当系统内部压力因异常工况（如热辐射、火灾、过充等）而升高至设定值时，泄压装置应能够自动开启，将压力降至安全水平。对于气瓶，通常要求配备热泄压装置（TPRD），该装置在温度达到约110℃时应自动开启，将气瓶内的天然气以受控方式排放，防止气瓶因内部压力过高而爆裂。在泄漏控制方面，标准规定了系统气密性试验的要求。燃料系统在装配完成后，应以氦气或等效气体进行泄漏检测，确保系统在最大工作压力条件下各连接部位的泄漏率不超过规定限值。同时，标准还要求车辆的发动机舱等可能积聚泄漏天然气的区域应设置通风措施，防止达到爆炸极限浓度。2.5标识与使用文档要求标准对燃料系统的标识和随车文档作出了详细规定。每个气瓶应永久性地标注制造厂名称、序列号、公称工作压力、水容积、制造日期、检验标志和标准编号等关键信息。燃料系统的主要部件也应具有可追溯的标识，以便在维护、检查和召回时实现精确定位。随车使用文档中应包含燃料系统的技术参数、操作说明、安全注意事项、定期检查要求以及紧急情况处置指南等内容。标准要求这些信息应使用车辆使用国的官方语言编写，并以清晰易懂的方式呈现，确保使用者能够正确、安全地操作和维护CNG燃料系统。2.6与UNR110法规的协调ISO15501-1:2025在制定过程中特别注重与UNECE框架下UNR110法规《关于压缩天然气燃料车辆部件和系统认证的统一规定》的协调一致。UNR110是欧洲经济委员会成员国在CNG车辆领域实施型式认证的核心技术法规，具有强制性效力。ISO15501-1:2025在关键技术指标方面与UNR110的最新修订版本（包括针对氢气和CNG混合燃料的补充要求）保持了高度协调，形成了“国际标准提供技术依据、法规规定强制实施”的良好互动格局。这一协调机制的意义在于：一方面，ISO标准为各国制定技术法规提供了权威的技术参考，降低了法规制定的技术门槛；另一方面，UNR110等法规的实施又反过来推动了ISO标准的持续完善和更新，形成了技术创新与标准法规相互促进的良性循环。对于产业界而言，符合ISO15501-1:2025要求的产品在很大程度上也满足了UNR110的认证要求，有助于减少重复测试和认证成本，促进国际贸易和技术交流。三、标准实施意义与应用前景3.1对行业的技术引领作用ISO15501-1:2025的发布实施对全球CNG汽车行业具有重要的技术引领作用。首先，标准系统性地整合了近年来CNG燃料系统领域的技术创新成果，尤其是在高压气瓶轻量化设计、泄漏自诊断技术、耐高压密封结构等方面的最新进展，为产业技术升级提供了明确方向。其次，标准进一步强化了全生命周期的安全管理理念，不仅关注产品设计制造阶段的安全性能，还涵盖了使用、维护和报废处理等各个环节的安全要求，推动行业从“被动应对事故”向“主动防范风险”转变。3.2对我国CNG汽车产业的影响我国是全球重要的CNG汽车市场，保有量超过600万辆，位居世界前列。ISO15501-1:2025的实施对我国CNG汽车产业具有深远影响。一方面，该标准为我国CNG燃料系统的设计、生产和检验提供了与国际接轨的技术依据，有助于推动我国CNG汽车产品的质量提升和国际竞争力增强。另一方面，标准的实施也为我国相关国家标准和行业标准的制修订提供了重要参考，有利于促进我国标准化工作与国际标准体系的深度融合。此外，标准的实施将推动我国CNG汽车产业链上下游企业加大技术研发投入，提升核心零部件的自主创新能力，为产业的可持续发展奠定坚实基础。四、主要起草单位介绍ISO15501-1:2025的制定凝聚了国际标准化组织道路车辆技术委员会及各成员体的智慧和力量。在标准编制过程中，多个国际组织和国家机构发挥了重要作用，其中，国际汽车制造商组织（InternationalOrganizationofMotorVehicleManufacturers，简称OICA）作为该标准起草工作的主要承担单位之一，作出了突出贡献。OICA成立于1919年，总部位于法国巴黎，是全球汽车行业最具影响力的国际性行业组织之一，其成员包括来自各大汽车生产国的行业协会和制造商组织，涵盖了全球主要汽车生产企业。在ISO/TC22/SC41（气体燃料车辆分技术委员会）框架下，OICA长期深度参与气体燃料车辆相关国际标准的制修订工作，在CNG燃料系统安全、氢燃料电池车辆安全、生物燃气应用等技术领域积累了丰富的标准编制经验。在ISO15501-1:2025的修订过程中，OICA充分发挥了其作为行业组织的桥梁纽带作用。一方面，OICA通过其成员网络广泛征集全球主要汽车制造商在CNG燃料系统设计、制造和试验方面的工程实践数据和关键技术经验，为标准技术内容的科学性和实用性提供了坚实支撑。特别是在气瓶碰撞安全、热泄压装置响应特性、燃料系统电磁兼容性等关键技术议题上，OICA组织多国专家开展了深入的专题研究和技术讨论，推动了多项技术指标的优化完善。另一方面，OICA积极协调各成员体之间的技术立场，促进了不同国家在安全理念和技术路径上的融合。在标准讨论中，欧洲国家倾向于严格的型式认证要求，亚洲国家则更为关注标准的可操作性和成本效益，部分发展中国家则希望标准能为新兴市场预留适当的技术发展空间。OICA通过组织多轮技术研讨会和工作组会议，推动了各方就关键技术指标达成共识，确保了标准既具有足够的安全水平，又兼顾了不同区域、不同发展阶段的现实需求。此外，OICA还积极推动ISO15501-1:2025与UNR110法规以及各主要汽车生产国的国家标准之间的协调一致，为建立全球统一的CNG汽车技术法规体系提供了有力支撑。其专业能力和务实态度得到了ISO/TC22/SC41各成员体的一致认可。五、结论与展望ISO15501-1:2025《道路车辆压缩天然气（CNG）燃料系统第1部分：安全要求》的发布实施，是全球CNG汽车安全技术标准化进程中的重要里程碑。该标准以系统性安全理念为指导，全面规定了CNG燃料系统的设计、制造、试验和使用要求，充分反映了当前国际CNG技术的最新发展水平，为保障全球CNG汽车运行安全、促进产业健康发展提供了坚实的技术支撑。展望未来，随着清洁能源交通的持续发展和新型气体燃料技术的不断涌现，CNG燃料系统安全标准化工作仍将面临新的挑战和要求。一方面，随着掺氢天然气（HCNG）等新型混合燃料技术的逐步成熟，燃料系统的安全要求将更加复杂和严格，需要持续跟踪和更新；另一方面，智能化、网联化技术的快速发展也为燃料系统的安全监测与故障预警提供了新的技术手段，未来的标准修订中应充分吸纳相关技术成果。可以预见，ISO15501-1:2025将继续在全球CNG汽车安全治理体系中发挥核心作用，引领行业朝着更加安全、清洁、高效的方向持续发展。参考文献[1]ISO15501-1:2025,Roadvehicles—Compressednaturalgas(CNG)fuelsystems—Part1:Safetyrequirements[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2025.[2]ISO11439:2013,Gascylinders—Highpressurecylindersfortheon-boardstorageofnaturalgasasafuelforautomotivevehicles[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2013.[3]UNECE.UNRegulationNo.110—Uniformprovisionsconcerningtheapprovalof:I.Specificcomponentsofmotorvehiclesusingcompressednaturalgas(CNG)and/orliquefiednaturalgas(LNG)intheirpropulsionsystem;II.Vehicleswithregardtotheinstallationofspecificcomponentsofanapprovedtypefortheuseofcompressednaturalgas(CNG)and/orliquefiednaturalgas(LNG)intheirpropulsionsystem[S].Geneva:UnitedNationsEconomicCommissionforEuro