ISO/TS 14687-2:2008
(Main)Hydrogen fuel — Product specification — Part 2: Proton exchange membrane (PEM) fuel cell applications for road vehicles
Hydrogen fuel — Product specification — Part 2: Proton exchange membrane (PEM) fuel cell applications for road vehicles
ISO/TS 14687-2:2008 specifies the quality characteristics of hydrogen fuel in order to assure uniformity of the hydrogen product as dispensed for utilization in proton exchange membrane (PEM) fuel cell road vehicle systems.
Carburant hydrogène — Spécification de produit — Partie 2: Applications des piles à combustible à membrane à échange de protons (MEP) pour les véhicules routiers
L'ISO/TS 14687-2:2008 spécifie les caractéristiques de qualité du carburant hydrogène de façon à assurer l'uniformité de l'hydrogène fourni à des fins d'utilisation dans les systèmes des véhicules routiers à pile à combustibles à membrane à échange de protons (MEP).
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TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 14687-2
First edition
2008-03-01
Hydrogen fuel — Product specification —
Part 2:
Proton exchange membrane (PEM) fuel
cell applications for road vehicles
Carburant hydrogène — Spécification de produit —
Partie 2: Applications pour piles à combustible de membrane pour
échange de protons (MEP) pour les véhicules routiers
Reference number
ISO/TS 14687-2:2008(E)
©
ISO 2008
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ISO/TS 14687-2:2008(E)
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Published in Switzerland
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ISO/TS 14687-2:2008(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Requirements . 2
4.1 Classification. 2
4.2 Applications . 2
4.3 Limiting characteristics . 2
5 Quality Verification . 3
5.1 Hydrogen fuel qualification test . 3
5.2 Lot acceptance tests . 3
Annex A (informative) Rationale for the selection of non-hydrogen constituents. 5
Bibliography . 7
© ISO 2008 – All rights reserved iii
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ISO/TS 14687-2:2008(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
In other circumstances, particularly when there is an urgent market requirement for such documents, a
technical committee may decide to publish other types of document:
⎯ an ISO Publicly Available Specification (ISO/PAS) represents an agreement between technical experts in
an ISO working group and is accepted for publication if it is approved by more than 50 % of the members
of the parent committee casting a vote;
⎯ an ISO Technical Specification (ISO/TS) represents an agreement between the members of a technical
committee and is accepted for publication if it is approved by 2/3 of the members of the committee casting
a vote.
An ISO/PAS or ISO/TS is reviewed after three years in order to decide whether it will be confirmed for a
further three years, revised to become an International Standard, or withdrawn. If the ISO/PAS or ISO/TS is
confirmed, it is reviewed again after a further three years, at which time it must either be transformed into an
International Standard or be withdrawn.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TS 14687-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 197, Hydrogen technologies.
ISO/TS 14687 consists of the following parts, under the general title Hydrogen fuel — Product specification:
⎯ Part 1: All applications except proton exchange membrane (PEM) fuel cells for road vehicles
⎯ Part 2: Proton exchange membrane (PEM) fuel cell applications for road vehicles
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ISO/TS 14687-2:2008(E)
Introduction
This Technical Specification provides an initial, albeit incomplete, basis for describing a common fuel to be
used by Proton exchange membrane (PEM) fuel cell road vehicles (FCV) during demonstration programs
presently being conducted or envisioned in the near term. A Technical Specification is a normative document
that can be published in shorter timeframes than an amendment to a published standard, and it will provide
guidance for those who may have to manage small fleets of FCV.
This Technical Specification is intended to consolidate the hydrogen fuel product specification needs
anticipated by FCV manufacturers and hydrogen fuel suppliers as both industries proceed toward achieving
commercial viability. In this consolidation process, methods to monitor the hydrogen quality that is delivered to
these vehicles will also be addressed. Monitoring and controlling hydrogen quality are necessary because
specific impurities will adversely affect the fuel cell system and/or on-board hydrogen storage system
performance. In addition, there may be performance implications in the fuel cell system if certain non-
hydrogen constituent levels are not controlled. A Technical Specification for hydrogen fuel quality can serve as
a starting point for all of the participating entities to learn what technology improvements and developments
are necessary as well as the impacts of such improvements and developments on commercial viability.
This Technical Specification defines two new grades of hydrogen fuel, “Type I, Grade D” and “Type II,
Grade D.” These new grades are intended to apply to the pre-commercial demonstration of PEM FCV on a
limited scale. The purpose of this Technical Specification is to establish hydrogen fuel quality supplied at the
above-mentioned scale so that the development of FCV as well as the infrastructure of hydrogen fuel can be
implemented in a prompt and efficient manner toward the practical use of FCV. Quality verification
requirements should be determined at the dispenser nozzle or other location by written agreement between
the supplier and the customer. Because ISO 14687:1999 includes other grades of hydrogen fuel of lower
quality, and in the absence of ISO standards for hydrogen fuelling stations and installation of hydrogen
equipment, it is important to note that appropriate measures should be taken to prevent cross-contamination
of these fuels.
Since the FCV and related technology are developing rapidly, this Technical Specification needs to be revised
according to technological progress as necessary. Technical Committee ISO/TC 197, will monitor this
technology trend. It is also noted that this Technical Specification has been prepared to assist in the
development of FCV and related technologies.
Research and development are required to generate specific information so that a final consensus can be
reached. These efforts should focus on, but not be limited to,
⎯ PEM catalyst and fuel cell tolerance to hydrogen fuel impurities,
⎯ effects/mechanisms of impurities on fuel cell systems and components,
⎯ impurity detection and measurement techniques for laboratory, production, and in-field operations,
⎯ onboard hydrogen storage technology, and
⎯ vehicle demonstration results.
Because of the aforementioned rapid development, ISO/TC 197 will continue its work to prepare an
International Standard in a manner that reflects technological advancements by incorporating the lessons
learned from ongoing research, development, and demonstration activities. Any application of this Technical
Specification should take technological progress into account.
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TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 14687-2:2008(E)
Hydrogen fuel — Product specification —
Part 2:
Proton exchange membrane (PEM) fuel cell applications for
road vehicles
1 Scope
This Technical Specification specifies the quality characteristics of hydrogen fuel in order to assure uniformity
of the hydrogen product as dispensed for utilization in PEM fuel cell road vehicle systems.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 14687-1, Hydrogen fuel — Product specification — Part 1: All applications except proton exchange
membrane (PEM) fuel cells for road vehicles
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 14687-1 and the following apply.
3.1
constituent
component (or compound) found within a hydrogen fuel
3.2
contaminant
constituent that adversely affects the components within the fuel cell system or the hydrogen storage system
NOTE An adverse effect can be reversible or irreversible.
3.3
fuel cell system
power system used for the generation of electricity on a fuel cell vehicle, typically containing the following
subsystems: fuel cell stack, air processing, fuel processing, thermal management, water management, and
automatic control system
3.4
hydrogen fuel index
measure of hydrogen fuel quality based on the presence of listed non-hydrogen constituents
© ISO 2008 – All rights reserved 1
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ISO/TS 14687-2:2008(E)
3.5
irreversible effect
effect, which results in a permanent degradation of the fuel cell power system performance that cannot be
restored by practical changes of operational conditions and/or gas composition
3.6
non-hydrogen constituent
componen
...
SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 14687-2
Première édition
2008-03-01
Carburant hydrogène — Spécification
de produit —
Partie 2:
Applications des piles à combustible
à membrane à échange de protons (MEP)
pour les véhicules routiers
Hydrogen fuel — Product specification —
Part 2: Proton exchange membrane (PEM) fuel cell applications for road
vehicles
Numéro de référence
ISO/TS 14687-2:2008(F)
©
ISO 2008
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ISO/TS 14687-2:2008(F)
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Version française parue en 2010
Publié en Suisse
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ISO/TS 14687-2:2008(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .1
4 Exigences.2
4.1 Classification .2
4.2 Applications .2
4.3 Caractéristiques limites.2
5 Vérification de la qualité .3
5.1 Essai d'homologation du carburant hydrogène.3
5.2 Essais d'acceptation de lots .3
Annexe A (informative) Justification du choix des constituants autres que l'hydrogène .5
Bibliographie.7
© ISO 2008 – Tous droits réservés iii
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ISO/TS 14687-2:2008(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
Dans d'autres circonstances, en particulier lorsqu'il existe une demande urgente du marché, un comité
technique peut décider de publier d'autres types de documents:
⎯ une Spécification publiquement disponible ISO (ISO/PAS) représente un accord entre les experts dans
un groupe de travail ISO et est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 50 % des
membres votants du comité dont relève le groupe de travail;
⎯ une Spécification technique ISO (ISO/TS) représente un accord entre les membres d'un comité technique
et est acceptée pour publication si elle est approuvée par 2/3 des membres votants du comité.
Une ISO/PAS ou ISO/TS fait l'objet d'un examen après trois ans afin de décider si elle est confirmée pour trois
nouvelles années, révisée pour devenir une Norme internationale, ou annulée. Lorsqu'une ISO/PAS ou
ISO/TS a été confirmée, elle fait l'objet d'un nouvel examen après trois ans qui décidera soit de sa
transformation en Norme internationale soit de son annulation.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO/TS 14687-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 197, Technologies de l'hydrogène.
L'ISO/TS 14687 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Carburant hydrogène —
Spécification de produit:
⎯ Partie 1: Toutes applications à l'exception des piles à combustible à membrane d'échange de protons
(MEP) pour les véhicules routiers
⎯ Partie 2: Applications des piles à combustible à membrane à échange de protons (MEP) pour les
véhicules routiers
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ISO/TS 14687-2:2008(F)
Introduction
La présente Spécification technique fournit une référence initiale, bien qu'incomplète, pour la description d'un
carburant commun qui sera utilisé dans les véhicules routiers à pile à combustible (VPC) à membrane à
échange de protons (MEP) pendant les programmes de démonstration menés actuellement ou prévus à court
terme. Une Spécification technique est un document normatif qui peut être publié dans un délai plus court
qu'une modification à une norme publiée et qui fournit des directives à quiconque pourra avoir à gérer de
petites flottes de VPC.
La présente Spécification technique est censée faire la synthèse de l'ensemble des besoins de spécification
des produits de carburant hydrogène prévus par les fabricants de VPC et les fournisseurs de carburant
hydrogène, pour permettre à ces deux secteurs industriels d'atteindre la viabilité commerciale. Cette synthèse
traitera également des méthodes de surveillance de la qualité de l'hydrogène utilisé pour ces véhicules. La
surveillance et le contrôle de la qualité de l'hydrogène sont nécessaires parce que la présence d'impuretés
spécifiques a des effets négatifs sur le système de pile à combustible et/ou sur le système embarqué de
stockage de l'hydrogène si certains niveaux de composants autres que l'hydrogène ne sont pas contrôlés.
Toutes les parties prenantes peuvent utiliser une Spécification technique sur la qualité du carburant
hydrogène comme point de départ pour s'informer sur les améliorations et les développements
technologiques nécessaires, ainsi que sur les répercussions de ces améliorations et développements sur la
viabilité commerciale.
La présente Spécification technique définit deux qualités de carburant hydrogène, le «type I, qualité D» et le
«type II, qualité D». Ces nouvelles désignations sont prévues pour les démonstrations précommerciales des
VPC à MEP, à petite échelle. La présente Spécification technique a pour objectif d'établir la qualité du
carburant hydrogène fourni à cette échelle afin que le développement des VPC et de l'infrastructure de
carburant hydrogène puisse être mis en œuvre de façon rapide et efficace en prévision de l'utilisation pratique
des VPC. Les exigences de vérification de la qualité doivent être établies à la buse du distributeur, ou à un
autre endroit sur entente écrite entre le fournisseur et le client. Étant donné que l'ISO 14687-1:1999 porte
aussi sur des qualités moindres de carburant hydrogène, et en l'absence de Normes internationales sur les
postes de ravitaillement en hydrogène et l'installation d'équipement à hydrogène, il est important de souligner
que des mesures appropriées doivent être prises pour prévenir la contamination croisée de ces carburants.
Étant donné l'évolution rapide des VPC et des technologies connexes, la présente Spécification technique
devra être révisée au fur et à mesure des progrès technologiques. Le Comité technique ISO/TC 197
surveillera les tendances dans ce secteur. Il faut également souligner que la présente Spécification technique
a été rédigée dans l'objectif de contribuer au développement des VPC et des technologies connexes.
La recherche et le développement sont nécessaires pour obtenir les renseignements spécifiques qui
permettront l'atteinte d'un consensus final. Ces efforts doivent porter, sans s'y limiter, sur les points suivants:
⎯ tolérance du catalyseur et de la pile à combustible à MEP aux impuretés présentes dans le carburant
hydrogène;
⎯ effets et actions des impuretés sur les systèmes et les composants de la pile à combustible;
⎯ techniques de détection et de mesure des impuretés en laboratoire, en production et sur le terrain;
⎯ technologie embarquée de stockage de l'hydrogène;
⎯ résultats des démonstrations de véhicules.
En raison de l'évolution technologique rapide déjà mentionnée, le Comité technique ISO/TC 197 poursuivra
ses travaux de préparation d'une Norme internationale de façon à refléter les percées technologiques en
intégrant les leçons tirées des activités actuelles de recherche, de développement et de démonstration. Il
convient que toute application de la présente Spécification technique tienne compte des progrès
technologiques.
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SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 14687-2:2008(F)
Carburant hydrogène — Spécification de produit —
Partie 2:
Applications des piles à combustible à membrane à échange
de protons (MEP) pour les véhicules routiers
1 Domaine d'application
La présente Spécification technique spécifie les caractéristiques de qualité du carburant hydrogène de façon
à assurer l'uniformité de l'hydrogène fourni à des fins d'utilisation dans les systèmes des véhicules routiers à
pile à combustibles à membrane à échange de protons (MEP).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 14687-1, Carburant hydrogène — Spécification de produit — Partie 1: Toutes applications à l'exception
des piles à combustible à membrane d'échange de protons (MEP) pour les véhicules routiers
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 14687-1 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1
constituant
élément (ou composé) présent dans un carburant hydrogène
3.2
contaminant
constituant (3.1) ayant des effets négatifs sur les composants du système de pile à combustible ou sur le
système de stockage de l'hydrogène
NOTE Un effet négatif peut être réversible ou irréversible.
3.3
système de pile à combustible
système d'alimentation utilisé pour la production d'électricité dans un véhicule à pile à combustible, contenant
habituellement les sous-systèmes suivants: assemblage de piles à combustible, traitement de l'air, traitement
du carburant, gestion de la température, gestion de l'eau et contrôle automatique
© ISO 2008 – Tous droits réservés 1
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ISO/TS 14687-2:2008(F)
3.4
indice du carburant hydrogène
mesure de la qualité du carburant hydrogène, fondée sur la présence des constituants autres que l'hydrogène
énumérés
3.5
effet irréversible
effet entraînant une dégradation permanente du rendement du système de pile à combustible qui ne peut pas
être rétabli par des modifications pratiques des conditions de fonctionnement et/ou de la composition du gaz
3.6
constituant autre que l'hydrogène
élément (ou composé) autre que l'hydrogène présent dans un carburant hydrogène
3.7
particule
particule solide ou particule d'aérosol, y compris le brouillard d'huile et les composés de potass
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.