国家标准计划《质子交换膜燃料电池 第3部分：质子交换膜测试方法》由 TC342（全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会）归口 ，主管部门为中国电器工业协会。

主要起草单位 山东东岳未来氢能材料有限公司等 。

质子交换膜是燃料电池的核心关键材料，其质量对燃料电池的性能和寿命有着非常重要的影响。

随着燃料电池产业的发展，燃料电池对离子交换膜的要求越来越高，燃料电池用质子交换膜也由最初的全氟磺酸均质膜逐渐发展到复合增强型质子交换膜，特别是近几年复合增强型质子交换膜逐渐成为市场主流。

因此，如何准确可靠的对复合增强型质子交换膜进行测试表征显得尤为重要。

目前，在燃料电池膜测试方面有国家标准一项：GB/T20042.3-2009.主要包括燃料电池膜的厚度均一性，质子传导率，氢气透过率，溶胀率等性能的测试，标准主要针对各向同性的全氟磺酸均质膜。

与均质膜相比，复合增强膜因为增强材料的存在，使其性能表现出各向异性，特别是质子传导率，尺寸变化率等，原有国家标准GB/T20042.3当中的部分测试内容对复合增强型质子交换膜已不适用，或不能反映其真实的性能。

（1）质子传导率测试，对均质膜来说，由于其各向同性，其面内质子传导率与垂直于质子膜方向的质子传导率是相同的，用面内质子传导率作为整个质子交换膜的质子传导率是可行的；但是对各向异性的复合增强膜来说，面内质子传导率与垂直于质子膜方向的电导率存在较大差别，面内质子传导率作为离子交换膜整体的质子传导率已不具有代表性，而且基于质子交换膜的工作环境，人们更关心的是垂直于质子膜面方向的电导率，因此，现有国家标准GB/T20042.3中关于燃料电池膜的质子传导率的测试标准已不适用于复合增强型质子交换膜。

（2）尺寸变化率。

对各向同性的均质膜来说，各个方向的尺寸变化率是相同的，采用国标GB/T20042.3-2009中线性变化率，面积变化率，体积变化率中任意一个均可作为均质膜的溶胀率。

但是对各向异性的复合增强膜来说，X轴，Y轴和Z轴三个方向的尺寸变化率因增强材料的存在而表现出很大差异，用国标GB/T20042.3-2009中的任意一个变化率指标均无法全面的准确的对复合增强膜的尺寸变化率情况进行描述，必须要对复合增强膜X轴，Y轴和Z轴三个方向的尺寸变化率进行测试表征。

基于以上分析，特提出对国家标准GB/T20042.3-2009质子交换膜燃料电池第3部分质子交换膜测试方法的修订申请，增强质子交换膜测试国家标准的可靠性与适用性，助力燃料电池产业的发展。

范围：本部分适用于各种类复合增强型质子交换膜。 主要技术内容：本部分规定了质子交换膜燃料电池用质子交换膜测试方法的术语和定义、厚度均匀性测试、质子传导率测试、离子交换当量测试、透气率测试、拉伸性能测试、180°剥离强度测试、溶胀率测试和吸水率测试等。 与上一版国标相比，主要技术变化如下： ——修改了质子传导率术语，增加了面内质子传导率术语和法向质子传导率术语（见3.1、3.2、3.3）； ——修改了拉伸强度术语，补充了横向和纵向拉伸强度分类解释（见3.5）； ——增加了弹性模量术语（见3.6）、断裂拉伸应变术语（见3.7）、180°剥离强度术语（见3.8）； ——修改了溶胀率术语，补充了横向、纵向和法向的细分解释（见3.10）。 ——修改了测厚仪测试厚度下限要求； ——修改了测试样品基准温度要求； ——增加了质子交换膜质子传导率测量系统要求；（见5.1.4）； ——修改了质子交换膜质子传导率测试方法和数据处理，分为面内和法向两种方法；（见5.3、5.4）； ——修改了拉伸强度测试计算方法，分为横向和纵向两种方法（见8.4.1）； ——增加了断裂伸长率计算方法（见8.4.2）、拉伸弹性模量计算方法（见8.4.3）； ——增加了180°剥离强度测试方法（见第9章）； ——修改了溶胀率测试方法，Z轴尺寸和横（纵）向使用不同的方法。