欧盟在废除《欧盟法规(EC)79/2009》后对氢动力车辆及其组件进行的型式认可

摘要

      越来越严格的法规要求减少道路车辆的污染物和二氧化碳排放，这提高了氢动力汽车在欧盟注册和发展的热情。在这一趋势下，氢动力汽车进入市场的监管问题也随之而来。欧盟目前的立法框架参考了三项可适用的法规：

     (EC) 79/2009 号法规、(EU) 2021/535 号法规和联合国第 134 号法规，其中 (EC) 79/2009 号法规将于 2022 年 7 月废止。

     这将导致监管空白，因为这些法规的范围并不完全一致。白 皮 书讨论了这一问题的现状和可能的解决方案。作为第一步，欧盟发布了法规 (EU) 2021/535，其中也考虑到了氢气系统或液化氢的材料兼容性。另一个解决方案可能是将 (EC) 79/2009 号法规的相关要求落实到其他剩余法规中。不仅要满足型式批准要求，还要根据相关行业规范和标准对产品进行鉴定，从而解决产品责任问题，这也符合制造商的利益。如果没有型式批准法规，这一点就尤为重要。废止 (EC) 79/2009 号法规后欧盟对氢动力汽车及其零部件的类型认可。

除了电动汽车外，氢动力汽车被认为是实现气候目标的关键技术

    欧盟立法日益制定严格的减排规定（例如所谓的“欧洲绿色协议”），旨在到2050年将与1990年水平相比，减少90％的交通相关温室气体（GHG）排放。当然，这严重影响了汽车行业未来的经济战略。因此，在当前关于工业脱碳的讨论中，氢动力车辆备受关注，尤其是在重型运输（卡车、公交车、火车等）方面。除了电池电动车辆外，燃料电池电动车辆（FCEV）和氢内燃机车辆（H2-ICEV）被认为是实现气候目标的关键技术。它们几乎没有或没有有害的碳放，被归类为零排放和低排放车辆（ZLEV），预计它们的数量在未来几年将大幅增加。

     因此，关于如何在符合监管要求的情况下实现安全和简便的市场推出的问题正在整个行业中引起关注。值得注意的是，欧洲委员会决定撤销现行的（EC）79/2009法规，用于氢动力车辆的型式认可，引起了担忧。本白 皮 书旨在深入了解氢动力车辆型式认可的当前监管框架，并展示在2022年7月废止（EC）79/2009法规后实现安全可靠的市场准入途径.

欧洲立法的当前状况

(欧盟的立法框架引用了氢能车辆、系统和组件型式认证的三项法规：(EC) 79/2009，联合国第 134 号法规)

    2018年9月，欧盟制定了《欧盟法规2018/858号》，用于对M类（乘用车辆）和N类（货物运输车辆）以及其O类拖车的车辆类型批准和市场监督，以及针对这些车辆的系统、部件和单独的技术单元，废除了2007/46/EC指令。该法规规定了欧盟车辆类型批准的行政规定和技术要求，并由新的《一般安全法规（GSR2）》（欧盟2019/2144号）修订，重点关注一般道路安全和保护车辆乘员和弱势道路用户。在欧盟，如果欧盟已经相应地纳入，UNECE规则（由联合国欧洲经济委员会发布）可以作为欧洲法规和指令的替代或补充。也就是说，在欧盟的当前立法框架中，关于氢燃料车辆、车辆系统和部件的类型批准，可以应用三个同等级别的法规：（EC）79/2009、UN规则第134号和（EU）2021/535。下图显示了关于氢储存系统（HSS）的当前法规互动的概述.

法规 (EC) 79/2009 和 (EU) 406/2010

    《欧盟法规》79/2009号是关于M和N类氢动力车辆以及为这些类型车辆设计的氢系统和部件的安全相关法规（参见《欧盟法规》2018/858）。其范围涵盖液态和压缩氢气。该法规于2009年1月发布，修订了2007/46号指令，为氢组件和系统的型式认可提供了一般要求，并列出了在欧盟27个成员国适用的测试程序。为了为申请人提供更详细的技术要求，并实施《欧盟法规》79/2009号中列出的与认可相关的测试要求的详细程序，一年后发布了《欧盟法规》406/2010号。如果压缩氢气罐和部件的额定工作压力高于3.0 MPa，则可以根据《欧盟法规》79/2009号获得型式认可。所有在《欧盟法规》79/2009号范围内的部件均可以获得型式认可（请参见下表）。

联合国第134号规定

      联合国第134号规则是由联合国经济委员会为欧洲所颁布的一项规则，基于联合国全球技术规则13号（UN GTR 13），该规则是在联合国1998年协议下制定的。联合国第134号规则是根据联合国1958年协议制定的，并适用于欧洲型式批准。这两个规则中描述的内容和测试程序密切相关：UN GTR 13的内容由一个非正式工作组创建，并随后转化为联合国第134号规则中的内容。

    联合国第134号规定是为了基于“安全相关性能”来批准氢燃料车辆及其组件。其范围要比(EC) 79/2009号规定小得多，因为联合国第134号规定仅涉及所谓的“压缩氢储存系统（CHSS）”。根据定义，典型的CHSS由“氢气罐/储存容器”、“容器切断阀”、“止回阀”和“TPRD”组件组成。从表中可以看出，许多(EC) 79/2009号规定中的组件不在联合国第134号规定的范围内，表明这些规定并不完全一致。此外，联合国第134号规定侧重于气态氢，目前尚无液态氢储存系统（LHSS）的可比联合国或联合国/欧洲经济委员会规定。对于液态氢，长时间以来(EC) 79/2009号规定一直是欧盟型式认证的唯一适用规定。联合国第134号规定也不包括有关电动动力系统的电气安全、碰撞后燃料系统完整性以及材料兼容性的要求。规定中规定了氢气容器的最大使用寿命不得超过15年，而(EC) 79/2009号规定中为20年。

《规章（欧盟）2021/535》

     执行规例（EU）2021/535，于2021年3月发布，制定了GSR2的应用规则。就氢动力车辆而言，该规例有效废止了（EC）79/2009和（EU）406/2010号法规，自2022年7月6日起生效。该规例基于M、N和O类车辆以及设计用于这些类型车辆的氢系统和零部件的安全相关法规，并提供统一程序，允许欧洲型式认可。在氢动力车辆的背景下，该规例在附录XIV中提及了LHSS和CHSS的安全性能和材料兼容性。由于UN第134号规则不包含任何材料要求或液化氢的要求，因此，来自规例（EU）2021/535的以下声明适用，并可视为该规例的序言。

      (12) 将氢动力车辆的安全要求在全球范围内进行协调是促进替代燃料车辆的重要一步。联合国第134号规定适用于欧盟，然而，该规定并未包含有关氢动力车辆的氢系统和部件的材料兼容性和氢脆性的任何要求。这些要求是为了确保在氢系统中的材料选择方面达到高水平的安全性而必要的。

    (13) 液化氢储存系统的具体规定以及加油接收器的几何形状也尚未包含在联合国第134号规定中，而它们需要从(EC)第79/2009号法规中移植过来以确保一致性。

    (14) 制造商需要足够的时间来适应关于法定标记、前部注册牌的安装和固定空间的新要求。因此，需要过渡性规定以确保这些要求首先适用于新车型。

《2009/79/EC法规的废除》(根据欧盟法规 (EC) 79/2009，包括欧盟委员会法规 (EU) 406/2010，将于2022年7月5日被撤销。)

背景和时间线

     根据（欧盟）2019/2144号法令的定义，第79/2009号法规和第134号联合国法规均适用于（某些）氢动力汽车部件的型式认证。但随着（欧盟）2019/2144的生效，决定为了联合国层面测试程序的清晰、合理和简化，条例（EC）79/2009，包括委员会条例（欧盟）406/2010，将于2022年7月5日撤销。在此日期之后，根据本法规进行的型式认证将不再可能，如上文所述，在压缩的气态和液态氢世界中都留下了显著的空白。

型式认证的未来法律框架

      从2022年7月6日起，氢系统和每个安装的组件的欧洲型式认可将仅基于UN法规第134号和（EU）2021/535号法规的部分内容。然而，正如上述所述，这些法规的范围有限，存在问题。例如，压力调节器、传感器和配件等组件将没有适用的型式认可框架，因为它们不在UN法规第134号和（EU）2021/535号法规的范围内。一个潜在的解决方案可能是扩大UN法规第134号或（EU）2021/535号法规的范围，包括对氢组件的测试要求。然而，截至2021年底，UN GTR 13的第二个版本（“第二阶段”）正在最后阶段，非正式工作组已决定不扩大范围。对于是否创建第三阶段或对第二阶段进行修订也没有最终协议，因此无法确定何时填补即将废止的（EC）79/2009号法规留下的监管空白。对于CHSS的组件情况要简单得多。储存容器、切断阀、止回阀和TPRD仍然可以根据UN法规第134号和（EU）2021/535号法规进行型式认可。对于安装在典型燃料电池电动车中的所有其他组件，应开发出替代解决方案

未来的可能解决方案

过渡性条款

      首先，重要的是提到，在废除(EC) 79/2009法规之前获得的型式认可将不会被无效，延期仍将被授予，除非相关要求已经被修改，或者新增了新的要求。如上所述，CHSS的过渡规定在(EU) 2019/2144法规中明确定义。这在附件2中显示，主题为A17/A18 - （氢安全和材料资格），(EC) 79/2009法规于2022年7月5日撤销。关于液氢，新的实施法规(EU) 2021/535规定了将(EU) 2019/2144应用于一般构造特性和车辆安全的规则。在这种背景下，(EU) 2021/535法规还提到了与液氢组件相关的欧盟部件型式认可的应用。有关此内容的参考可在第IV章第9条找到。(EU) 2021/535法规的附件XIV详细描述了LHSS和CHSS的安全性能和材料兼容性，第2部分描述了型式认可的技术规格。该法规考虑了液氢储罐、PRD、自动切断阀和沸腾系统，使其范围类似于联合国第134号规则为气态氢提供的内容。因此，通过这一法规为欧洲型式认可的LHSS打下了基础。另一方面，CHSS组件在未来需要同时标记联合国第134号规则和(EU) 2021/535法规。了解(EU) 2021/535法规的上述陈述，并为确保氢系统的高水平安全性而进一步应用(EC) 79/2009法规的某些部分，有理由将特定要求纳入新法规中。德国国家批准法规StVZO §41a（关于压缩气体系统和压力容器的德国道路交通许可法规）的最新更新指出，(EC) 79/2009法规可以作为国家个别批准的替代方案。由于法规应尽可能与技术水平相符，从我们的角度来看，将(EC) 79/2009法规和(EU) 2021/535法规或联合国第134号规则的要求结合起来，例如在未来以(EU) 2021/535法规的新实施法规的形式，是有意义的。即使型式认可在(EC) 79/2009法规废除后存在空白，特别是在产品责任方面，也不应忽视技术水平，因此(EC) 79/2009法规和其他适用标准仍保留其适用权利.

类型认证和现有技术之间的差异(型式认可程序为制造商提供了合法许可，以进入欧洲市场。)

      为了安全且顺利地进入市场，在欧盟，整车型式认可流程不仅在形式上是必需的，而且还为车辆、系统和零部件制造商提供了多重好处。其中，它为制造商提供了合法许可，以进入欧盟市场，并避免因不符合规定或昂贵的召回而面临高昂的罚款。通常，在欧盟，型式认可流程将三个利益相关者联系在一起：制造商、认可国家的管理机构以及技术服务机构。以下图表突出显示了这些利益相关者如何共同发挥作用。

    作为产品责任和产品安全的一部分，制造商有义务进行危险和风险评估。这种评估通常定义了额外的安全目标（例如在相关标准和规范中定义的），这些目标超出了适用于型式认可的相关规定所规定的最低要求。一些最相关的标准和规范有时甚至可以在规定中正式引用，因此在类似的水平上具有法律约束力，就像规定本身一样（例如，氢燃料加注连接的国际标准ISO 17268被引用在新版本的“替代燃料基础设施指令（AFID）”中）。除了型式认可和认证外，大多数原始设备制造商还有特定的测试要求，组件必须根据车辆的典型使用条件、原始设备制造商的特殊要求以及科学技术的发展状况成功通过。这些测试可以在TÜV SÜD测试实验室网络中进行，最终生成TÜV SÜD测试报告.

适用于压缩气态氢的相关规范

      当搜索与压缩氢气组件相关的规范和标准时，可能会发现几个条目，一开始可能很难区分。但是，它们大多源自同一基础：ANSI CSA HGV 2和HGV 3.1。HGV 3.1的第一个版本于2009年由美国国家标准协会和加拿大标准协会发布。随着最早的几辆氢动力车辆准备进入市场，不仅在欧盟（导致Reg. (EC) 79/2009的创建），而且在北美也发现了对规范或监管框架的需求。在CSA技术委员会的带领下，创建了基于性能的规范HGV 3.1:2009。随后的更新版本分别在2013年、2015年和2019年发布（仅对2015年版本进行确认）。另一个更新目前正在进行中，并预计将于2022年发布。符合HGV 3.1的要求使组件制造商能够进入北美市场，超越欧洲市场。当ISO 12619标准被创建时，HGV 3.1作为基准。该系列为使用氢气或氢气/天然气混合物的道路车辆的燃料系统组件提供测试要求。ISO 12619的最新版本于2017年发布。在此背景下，ISO/技术委员会197启动了一个名为ISO 19887的新工作项目，基于HGV 3.1和ISO 12619，计划于2024年作为国际标准发布。与此同时，对ISO 12619的修订版本的工作正在进行中，旨在专注于氢气/天然气混合物。ISO 19887将专注于气态氢动力车辆的燃料系统组件。除了HGV 3.1，它有可能成为UN Regulation No 134范围内组件符合性测试的相关规范，该范围在Reg. (EC) 79/2009废止后缺失。加注容器不在HGV 3.1的范围内，很可能也不在ISO 19887的范围内，因为其他两个现有的规范ISO 17268和SAE J2600为氢气加注喷嘴和容器提供了具体要求。ISO 17268几乎一直在不断改进中。HGV 2是HGV 3.1的等同物，用于车载氢气容器（而HGV 3.1适用于氢气组件，如阀门）。与几乎所有CSA标准一样，它得到了准确的维护和更新（最新版本于2021年发布）。建议进行符合HGV 2的测试，特别是针对北美市场。气态氢气车载容器的另一种选择是于2018年发布的ISO 19881。符合该规范的测试将获得按照ISO标准进行认证的全球接受的好处。其他值得注意的规范包括ISO 19880系列、HGV 4系列、EN 12245和ISO 11119，尽管它们都专注于固定或可移动的应用，并且可能无法 正确满足车辆燃料系统中使用的组件或容器的要求。CSA ANSI CHMC-1和ISO 11114-4（金属）以及CSA ANSI CHMC-2和ISO 11114-2（非金属）解决了金属和非金属材料的氢兼容性问题。此外，TÜV SÜD最近还发布了自己的标准，解决了金属材料的氢兼容性问题。

液氢相关的适用规范

    在液氢领域，适用的标准并不多。事实上，在ISO级别上，只有ISO 13984:1999和ISO 13985:2006两项标准。后者考虑了液氢用于可充装燃料箱的情况。它包括了陆地车辆中液氢储存系统（LHSS）的设计要求以及相应的测试程序，以确保对火灾和爆炸导致的人员伤亡和财产损失有足够的保护。ISO 13984:1999则涉及使用液氢的陆地车辆的加油系统接口。它规定了所有类型陆地车辆的加油和分配系统的特性。因此，它并不直接涵盖液氢储存系统（LHSS），而是处理加油站与车辆油箱之间的接口，以降低火灾和爆炸的风险。该标准适用于液氢加油和分配系统的设计和安装。在中国，有GB/T 30719-2014标准，与ISO 13984:1999的内容保持同步。

适用于与氢能车辆相关的特定目的的规范(尽管《欧盟法规(EC) 79/2009》将被废除，但一些引用的标准仍将保持有效)

      对于 LH2 和 CGH2，适用的法规包括几个额外的参考标准，用于特殊或特定目的，例如 EN 1251-2 用于定义 LHSS 的设计要求，或 ISO 11114 用于定义氢材料的兼容性要求。虽然(EC) 79/2009 法规将被废止，但这些标准当然仍然有效，必须仍然用于证明符合(欧盟) 2021/535 法规的安全氢系统的要求。以下列出了一些提到的氢车燃料系统组件和容器的标准。此列表并非全面，但包括最相关和最常用的标准.

结论与展望

     为了确保气态和液态氢车辆的安全市场进入，它们的组件应该使用最佳可用方法进行评估和测试。法规提供了一种具有法律约束力的方式来进行型式认可，但在2022年7月撤销(EC) 79/2009号法规后，一些组件将不再存在适用的法规。这个问题的初步解决方案是引入(EU) 2019/2144号法规来取代(EC) 79/2009号法规（通过参照联合国134号法规），并将某些测试要求纳入(EU) 2021/535号执行法规。对于LHSS，欧洲型式认可可以通过(EU) 2021/535号法规实现，而对于CHSS的组件（即高压容器和主要闭合装置），将需要根据(EU) 2021/535号法规和联合国134号法规进行双重标记。然而，从我们的观点来看，需要一个更复杂的解决方案来确保一致性。在我们看来，将(EC) 79/2009号法规、(EU) 2021/535号法规和联合国134号法规的要求结合起来进行型式认可程序是有意义的。如果氢系统的某些组件没有相应的法规（因此无法进行型式认可），则需要确定并遵循与制造商产品责任和产品安全义务相关的相关规范和标准。由于制造商自然希望以最佳方式评估其产品的安全性和性能，因此进行符合性测试符合这些规范的结果。我们建议制造商直接与像TÜV SÜD这样的通知机构进行磋商，以便为他们的特定产品确定最佳解决方案，并确保在早期阶段实现安全、顺利的市场进入。《 (tuvsud.com)》