GBZ 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标准立项发展报告

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StandardizationDevelopmentReport:TestSpecificationforEnergyConsumptionRateandDrivingRangeofFuelCellElectricMotorcyclesandFuelCellElectricMopeds摘要随着全球能源结构转型与"双碳"战略目标的深入推进，燃料电池技术作为新能源汽车领域的重要技术路线，正逐步从乘用车领域向摩托车等轻型交通工具延伸。然而，燃料电池电动摩托车和燃料电池电动轻便摩托车在能量消耗率测试方法与续驶里程评定方面长期缺乏统一的国家标准，导致不同企业产品性能参数缺乏可比性，制约了产业规范化发展。本报告围绕国家标准GB/Z173-2026《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》的立项背景、编制过程、核心技术内容和应用价值展开系统论述。该标准由全国汽车标准化技术委员会摩托车分技术委员会归口管理，于2026年4月30日发布并同日实施，填补了我国燃料电池摩托车能耗及续航测试方法领域的标准空白。标准规定了燃料电池电动摩托车在能量消耗率及续驶里程测试中的试验条件、测试程序、数据处理方法和结果报告要求，建立了基于氢气消耗量测定的能耗评价体系和多工况组合的续驶里程测试方法。本报告的发布将为燃料电池摩托车生产企业产品开发与性能标定、检测机构开展型式试验、以及政府监管部门的行业管理提供科学依据和技术支撑，对推动我国摩托车产业绿色低碳转型具有重要意义。关键词：燃料电池；电动摩托车；能量消耗率；续驶里程；测试规范；国家标准；氢能应用Keywords:FuelCell;ElectricMotorcycle;EnergyConsumptionRate;DrivingRange;TestSpecification;NationalStandard;HydrogenEnergyApplication一、引言1.1立项背景在全球应对气候变化和我国实施"碳达峰、碳中和"战略的大背景下，交通运输领域的节能减排已成为各国关注的焦点。摩托车作为我国城乡居民重要的日常交通工具和外卖物流等新业态的基础运载工具，保有量庞大，其能源结构转型对实现交通领域"双碳"目标具有不可忽视的作用。据中国自行车协会统计数据，我国电动摩托车和电动轻便摩托车社会保有量已超过2.5亿辆，每年新增销量超过3000万辆。然而，目前市场主流产品仍以铅酸电池和锂电池为动力源，存在充电时间长、续航里程受限、废旧电池回收压力大等突出问题。燃料电池技术以其能量转换效率高、加氢时间短（通常3~5分钟）、续驶里程长、零排放（仅排放水）等显著优势，被视为摩托车动力系统技术革新的重要方向。近年来，随着燃料电池电堆功率密度提升和系统成本下降，国内外多家企业已开始布局燃料电池摩托车产品的研发和示范运行。据中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》预测，到2035年燃料电池汽车保有量将达到100万辆规模，其中燃料电池摩托车有望占据相当比例。然而，燃料电池电动摩托车在推向市场的过程中面临着一个关键的技术瓶颈——测试评价标准的缺失。与纯电动汽车拥有相对完善的续航和能耗测试标准（如GB/T18386系列）不同，燃料电池摩托车的能量消耗率（单位里程氢气消耗量）和续驶里程尚无统一的测试方法标准。这一方面导致企业在产品研发和性能宣称时各自为政，消费者无法对不同品牌产品进行科学比较；另一方面也使检测机构缺乏开展第三方检验的技术依据，政府监管和产品准入工作面临困境。1.2国内外标准现状分析在国际层面，国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）尚未发布专门针对燃料电池摩托车的能耗和续驶里程测试标准。联合国欧洲经济委员会（UNECE）的全球技术法规（GTR）中涉及燃料电池车辆的内容主要针对M类（乘用车）和N类（货车）车辆，对L类（摩托车）燃料电池车辆仅有原则性要求，缺乏具体的测试程序规定。欧盟法规（EU）No168/2013及其附属法规中虽包含L类车辆能耗的测试框架，但主要覆盖传统内燃机和纯电动车辆，对燃料电池摩托车的氢气消耗量测试方法未作详细规定。在国内标准层面，GB/T24549-2020《燃料电池电动汽车安全要求》和GB/T33978-2017《道路车辆燃料电池电动汽车氢气消耗量测量方法》均将适用范围限定于M类和N类车辆。GB/T24155-2009《电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》、GB/T24156-2018《电动摩托车和电动轻便摩托车动力性能试验方法》等标准主要针对纯电动摩托车，对燃料电池系统未作规定。GB/T5378-2008《摩托车和轻便摩托车道路试验方法》为传统燃油摩托车和纯电动摩托车提供了通用的道路测试规程，但其规定的燃料消耗量测量方法（针对液体燃料和电能）无法直接应用于氢气燃料的能量计量。可见，在GB/Z173-2026发布之前，我国乃至国际上均缺乏专门针对燃料电池摩托车能耗与续航测试的适用标准，标准空白问题亟待解决。1.3标准立项的必要性与紧迫性本标准的制定具有以下三个层面的迫切需要。产业层面，国内已有多个燃料电池摩托车研发项目进入样车测试和示范运行阶段，亿华通、雄韬氢瑞等燃料电池企业和大长江、雅迪、爱玛等摩托车制造企业均在积极布局，亟需统一的测试规范以支撑产品对标和迭代优化。监管层面，工业和信息化部在摩托车新产品公告管理中已明确将燃料电池摩托车纳入管理范畴，但检测机构因缺乏适用的测试方法标准而无法出具型式试验报告，造成了"有产品、无标准、难准入"的被动局面。国际竞争层面，日本、韩国和欧洲部分国家正在积极推进燃料电池轻型车辆的国际标准提案，我国有必要率先建立自己的标准体系，掌握国际标准制定的主动权和话语权，为国产燃料电池摩托车"走出去"创造有利条件。二、标准编制总体情况2.1编制原则与思路本标准编制遵循"科学性、适用性、协调性、开放性"的基本原则，力求在技术内容的确定上做到方法科学、结果可重复、操作可行。编制过程中，标准起草组深入研究了国内外相关标准和技术文献，广泛调研了国内主要燃料电池摩托车生产企业、检测机构和高校科研院所的测试经验和数据积累，充分考虑了我国摩托车行业的技术现状和检测装备水平，确保标准的技术指标和试验方法既具有前瞻性又切实可行。在技术路线的选择上，编制组确立了以下核心思路：一是氢耗量测定方法优先采用直接计量法（质量法），以保障测量的准确性和溯源性；二是续驶里程测试优先采用工况法以保障不同实验室间测试结果的可比性，同时保留道路测试法作为可选替代方案；三是测试工况的设置需兼顾典型城市骑行特征和燃料电池系统的工作特性，在现有摩托车行驶工况基础上进行适用性修正；四是测试边界条件的设定应反映燃料电池摩托车"氢电混合"的动力系统特点，对电量消耗型（电辅助型）和电量维持型（氢主导型）两类构型分类施策。五是注重与现行有效的摩托车及燃料电池电动汽车相关标准相衔接，对通用性要求直接引用，避免重复规定。2.2标准制定过程概述本标准由全国汽车标准化技术委员会摩托车分技术委员会（SAC/TC114/SC1）提出并归口，由上海机动车检测认证技术研究中心有限公司（以下简称"上海汽检"）牵头起草。编制工作自2024年初启动，经历了前期调研与立项论证、草案编制与内部研讨、征求意见与修改完善、技术审查与报批等阶段。在征求意见阶段，标准草案广泛发送至国内外主要摩托车生产企业、燃料电池系统供应商、检测机构、科研院校及相关行业组织，共收到反馈意见80余条，编制组逐一进行了认真处理和回复，对标准草案进行了多轮修改完善。2025年底，标准通过全国汽车标准化技术委员会摩托车分技术委员会全体委员审查。经国家标准化管理委员会审核批准，本标准以标准化指导性技术文件（GB/Z）形式发布，标准编号为GB/Z173-2026，发布日期为2026年4月30日，自发布之日起同日实施。三、标准主要技术内容解读3.1标准的适用范围与规范性引用文件本标准适用于使用压缩氢气为燃料、装备质子交换膜燃料电池作为动力源的燃料电池电动摩托车和燃料电池电动轻便摩托车（以下简称"车辆"），规定了其能量消耗率及续驶里程的测试方法。混合动力型燃料电池摩托车（即同时装备可充电储能装置（REESS）的车辆）且REESS满足纯电续驶里程大于零的车辆，同样适用本标准。标准所指"能量消耗率"为车辆按照规定的测试方法行驶单位里程所消耗的氢气质量，以g/km为单位表示；"续驶里程"为车辆自燃料电池系统启动至氢气耗尽（或达到规定终止条件）所能连续行驶的里程。标准正文共设9章和4个附录。第1章规定了范围；第2章列出了规范性引用文件，主要包括GB/T3730.1《汽车和挂车类型的术语和定义》、GB/T19596《电动汽车术语》、GB/T24156《电动摩托车和电动轻便摩托车动力性能试验方法》、GB/T24549《燃料电池电动汽车安全要求》、GB/T33978《道路车辆燃料电池电动汽车氢气消耗量测量方法》、GB38031《电动汽车用动力蓄电池安全要求》、GB/T43255《燃料电池电动汽车低温冷启动性能试验方法》等在编标准、QC/T1086《摩托车和轻便摩托车用驱动电机技术条件》等行业标准；第3章界定了术语和定义；第4章规定了测试条件（包括环境条件、车辆条件、燃料品质、仪器设备精度等）；第5章规定了试验准备程序；第6章规定了燃料电池系统的预处理和调整方法；第7章规定了能量消耗率测试方法；第8章规定了续驶里程测试方法；第9章规定了测试记录与结果报告要求。附录A给出了推荐使用的测试工况循环。附录B给出了氢气消耗量直接计量法的具体操作细则。附录C给出了氢气消耗量间接计算法的应用说明。附录D给出了续驶里程测试的记录表格模板。3.2测试条件与车辆准备环境条件方面，标准规定测试环境温度应控制在20℃±15℃范围内，大气压力应在86kPa~106kPa范围内，相对湿度应不高于95%。环境风速不应超过5m/s。对于低温续驶里程测试（可选），允许在-10℃~0℃的环境条件下进行，但应在试验报告中明确标注。车辆条件方面，测试车辆应完成磨合，技术状态良好，符合企业规定的工作要求。轮胎气压应调整至车辆制造厂规定的压力值。车辆的空气阻力附件（如后视镜、行李架等）应处于制造厂规定的标准配置状态。整车整备质量应包括车辆出厂标准配置的全部质量、燃料电池冷却液等必需工作液体的质量，但不包括乘员和货物的质量。燃料品质要求，用于试验的压缩氢气应符合GB/T3634.1《氢气第1部分：工业氢》中纯度为99.97%及以上的要求，且符合GB/T37244《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》对杂质含量的规定。试验中使用的氢气温度应为环境温度，压力不应超过车辆标称的最大工作压力。测量仪器精度要求，氢气质量流量计的测量精度应不低于±1%；车速测量装置的精度应不低于±0.5km/h；计时装置的精度应不低于±0.1s；环境温度传感器的精度应不低于±0.5℃；气压计的精度应不低于±0.5kPa。所有测量仪器均应经过计量检定或校准，并在有效期内使用。试验车辆的准备程序，测试前车辆应在20℃~30℃的环境温度下放置不少于12小时，使车辆温度与环境温度达到平衡。然后按照制造厂规定的操作程序对车辆进行氢气加注至额定工作压力，并对车载储能装置（如装有）充电至制造厂规定的状态。若车辆具备燃料电池系统的再生（活化）程序，应按制造厂要求执行。上述工作完成后，车辆应进行预热运行，确保燃料电池系统达到正常工作温度和工作状态。3.3能量消耗率测试方法能量消耗率测试的核心是测定车辆在规定行驶工况下消耗的氢气质量。本标准的能量消耗率测试由两阶段组成：第一阶段为预热阶段，第二阶段为正式测量阶段。预热阶段。正式测量前，车辆应按规定的测试工况循环运行不少于2个完整循环或累计行驶里程不少于10km，以确保燃料电池系统、驱动系统及辅助系统达到稳定的工作状态。预热完成后车辆停置时间不应超过30min即应开始正式测试。正式测量阶段。车辆以规定工况连续运行，整个测试过程分为若干个连续的测试循环。测试应持续至满足以下任一终止条件为止：（1）车辆无法维持规定工况行驶，车速低于规定巡航车速的50%；（2）储氢容器内氢气压力降至制造厂规定的最低工作压力阈值；（3）燃料电池系统输出功率无法满足车辆行驶功率需求，发生明显动力不足；（4）测试循环次数达到预设值。正式测量从测试起点开始，到上述终止条件发生时结束，记录全程的氢气消耗总量和行驶总里程。能量消耗率EC的计算公式如下：EC=Δm_H₂/D其中，Δm_H₂为测试期间消耗的氢气总质量，单位为kg；D为测试期间的实际行驶总里程，单位为km。能量消耗率的单位为kg/km，标准中推荐以g/km为单位表示。标准要求测试结果保留两位小数。氢气消耗量的测定可采用以下两种方法之一：方法一（仲裁法）：直接质量计量法。在试验开始前和试验结束后，分别使用高精度天平（精度不低于±1g）或高精度科里奥利质量流量计（精度不低于±1%）对储氢容器及管路的氢气质量进行称量或计量。需要注意的是，两次称量之间储氢系统和供氢管路应确保无泄漏，且温度条件应保持一致或进行修正。试验期间的氢气消耗量为两次计量值之差。此方法测量结果直观、不受氢气纯度波动影响，作为标准仲裁方法。方法二（替代法）：间接压力-温度-体积（PVT）计算法。基于理想气体状态方程，通过精确测定储氢容器内氢气的压力、温度和容积变化来计算氢气消耗量。试验开始前记录储氢容器内氢气的初始压力p₁、温度T₁，试验结束后记录最终压力p₂、温度T₂，储氢容器的公称容积V为已知参数。氢气消耗量Δm_H₂按下式计算：Δm_H₂=(p₁·V)/(Z₁·R·T₁)-(p₂·V)/(Z₂·R·T₂)其中，Z₁和Z₂分别为初始和最终状态下氢气的压缩因子，可通过NIST（美国国家标准与技术研究院）数据库或国家标准物质数据查得，R为氢气的气体常数（4.124kJ/(kg·K)）。由于高压储氢容器中氢气呈现显著的非理想气体行为，计算中引入压缩因子修正至关重要。此方法避免了拆装储氢容器进行称量的操作复杂性，适用于在线检测，但测量精度受压力和温度传感器精度限制。3.4续驶里程测试方法续驶里程测试在与能量消耗率测试相同的环境条件和车辆准备基础上进行。标准明确：当能量消耗率测试是连续不间断进行直至达到终止条件时，该次测试中的实际行驶里程即为车辆在对应工况下的续驶里程。因此，续驶里程测试与能量消耗率测试可一次结合完成，避免重复试验。考虑到燃料电池摩托车在实际使用中存在两种典型的工作模式，标准分别规定了相应的测试要求：（1）氢主导型（电量维持型）燃料电池摩托车：车辆行驶所需的全部或绝大部分能量直接来自燃料电池系统，车载储能装置仅起辅助功率缓冲和能量回收存储的作用。此类车辆的续驶里程取决于储氢量，测试时储能装置的荷电状态（SOC）不应作为终止条件，试验持续进行至规定的终止条件，记录总行驶里程。（2）电辅助型（电量消耗型）燃料电池摩托车：车辆可在纯电模式下启动和短途行驶，当储能装置电量下降至一定阈值后，燃料电池系统启动并进入持续工作状态。此类车辆续驶里程的测试应按以下程序进行：首先以纯电模式按标准工况运行至燃料电池系统自动启动，此后继续运行至规定的终止条件，记录从燃料电池首次启动至试验结束的总行驶里程。该测试方法能够反映车辆在实际使用中最长连续行驶能力（即以车载储氢量为基础）。还可选做"纯电续驶里程测试"作为参考信息，当储能装置充满电且储氢容器处于额定压力时，以纯电模式行驶至最低荷电状态，此里程记录为纯电续驶里程。推荐的试验工况。标准附录A（规范性）推荐采用中国典型城市摩托车行驶工况（同步参考GB/T38146.2-2019《中国汽车行驶工况第2部分：重型商用车辆》中关于轻型车工况制定的方法