IEC 63341-2:2025
(Main)Railway applications - Hydrogen and fuel cell systems for rolling stock - Part 2: Hydrogen fuel system
Railway applications - Hydrogen and fuel cell systems for rolling stock - Part 2: Hydrogen fuel system
IEC 63341-2:2025 applies to on-board hydrogen fuel systems (HFSs) used to supply the fuel cells for the traction power and the auxiliaries supply of railway vehicles (such as hybrid vehicles as defined in IEC 62864-1).
This document applies to hydrogen storage in gaseous form. Other means of storage (such as liquid, liquid cryo-compressed, metal hydrides) are not covered in this document.
This document applies to any rolling stock type (e.g. light rail vehicles, tramways, streetcars, metros, commuter trains, regional trains, high speed trains, locomotives).
This document addresses the on-board mechanical, fluidic and electrical interfaces between the on-board hydrogen fuel system and fuelling station. The fuelling station, fuelling protocol and communication for the fuelling protocol are not in the scope of this document.
This document defines:
– the scope of supply of hydrogen fuel system and the description of the interfaces with sub systems internal and external to the rolling stock such as fuel cell power system, fuelling station systems;
– the environmental constraints;
– the design requirements to support HFS compliance with railway applications;
– the safety and reliability requirements to design and install the HFS for railway applications;
– the marking and labelling requirements;
– the requirements related to storage, transportation, installation and maintenance;
– the validation (type, routine and investigation tests) requirements.
Applications ferroviaires - Systèmes à hydrogène et à pile à combustible pour le matériel roulant - Partie 2: Système à hydrogène
L'IEC 63341-2:2025 s'applique aux systèmes à hydrogène (HFS) embarqués, qui sont utilisés pour alimenter les piles à combustible assurant la puissance de traction et l'alimentation auxiliaire des véhicules ferroviaires (tels que les véhicules hybrides conformément à l'IEC 62864-1).
Le présent document s'applique au stockage de l'hydrogène sous forme gazeuse. Les autres moyens de stockage (liquides, cryocomprimés liquides, hydrures métalliques, par exemple) ne sont pas couverts dans le présent document.
Le présent document s'applique à tout type de matériel roulant (par exemple, véhicules ferroviaires légers, tramways, métros, trains de banlieue, trains régionaux, trains à grande vitesse, locomotives).
Le présent document traite des interfaces mécaniques, fluidiques et électriques embarquées entre le système à hydrogène embarqué et la station de ravitaillement. La station de ravitaillement, le protocole de ravitaillement et la communication autour du protocole de ravitaillement ne relèvent pas du domaine d'application du présent document.
Le présent document définit:
– le contrat de fourniture du système à hydrogène et la description des interfaces avec les sous systèmes internes et externes au matériel roulant, tels que le système à pile à combustible ou les systèmes de la station de ravitaillement;
– les contraintes environnementales;
– les exigences de conception visant à assurer la conformité du HFS pour les applications ferroviaires;
– les exigences de sécurité et de fiabilité concernant la conception et l'installation du HFS destiné aux applications ferroviaires;
– les exigences relatives au marquage et à l'étiquetage;
– les exigences relatives au stockage, au transport, à l'installation et à la maintenance;
– les exigences de validation (essais de type, essais individuels de série et essais d'investigation).
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Standards Content (Sample)
IEC 63341-2 ®
Edition 1.0 2025-11
INTERNATIONAL
STANDARD
Railway applications - Hydrogen and fuel cell systems for rolling stock -
Part 2: Hydrogen fuel system
ICS 45.060.01; 27.070 ISBN 978-2-8327-0735-7
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CONTENTS
FOREWORD . 6
INTRODUCTION . 8
1 Scope . 9
2 Normative references . 9
3 Terms, definitions and abbreviated terms . 10
3.1 Terms and definitions. 10
3.2 Abbreviated terms . 18
4 Hydrogen fuel system description . 19
4.1 Overview . 19
4.2 Compressed hydrogen storage system module (CHSS module) . 20
4.3 Hydrogen handling system (HHS) . 20
4.4 On-board fuelling interface . 21
4.5 Fuel, purge and discharge lines . 21
4.6 Monitoring and control system (MCS) . 21
4.7 Safety monitoring devices (optional) . 22
5 Environmental requirements . 22
5.1 General . 22
5.2 Ambient air temperature. 22
5.3 Humidity . 22
5.4 Altitude . 22
5.5 Air movement, rain, snow, hail and solar radiation . 23
5.6 Atmosphere corrosivity and pollution degree . 23
5.7 Other constraints from the environment . 23
6 Interface requirements . 23
6.1 General . 23
6.2 Fluidic hydrogen interfaces . 23
6.2.1 Hydrogen supply from HHS to FCPS . 23
6.2.2 Fluidic interface with fuelling station . 24
6.2.3 Purging fluidic interfaces . 24
6.2.4 Discharge of hydrogen to the atmosphere in case of fire . 25
6.2.5 Discharge of hydrogen to the atmosphere in case of overpressure . 26
6.3 Electrical hardwire interfaces . 26
6.4 Communication interfaces . 26
6.4.1 Interface with other on-board controllers . 26
6.4.2 Interface with fuelling station (optional). 26
6.4.3 Interface with maintenance tools (optional) . 26
7 Performance requirements of the HFS . 27
8 Design requirements for hydrogen fuel system . 27
8.1 General . 27
8.2 Hydrogen quality . 27
8.3 Pressure ranges . 28
8.3.1 High-pressure section . 28
8.3.2 Medium-pressure section . 30
8.4 Hydrogen flow rate . 31
8.5 Hydrogen temperature . 31
8.6 Hydrogen compatibility of materials . 31
8.7 Electrical and network . 31
8.7.1 General . 31
8.7.2 General electrical principles . 32
8.8 Mechanical . 32
8.8.1 General . 32
8.8.2 Mechanical integration of the HFS . 32
8.8.3 Structural design . 33
8.8.4 Bolted assemblies . 33
8.8.5 Lifting points . 33
8.8.6 Degree of protection . 34
8.8.7 Shock and vibration . 34
8.9 Fire protection . 34
8.10 Lifetime and fuelling and duty cycles . 34
8.11 Eco-design . 35
8.12 Storage and transportation . 36
9 Design requirements for specific HFS sub-assemblies and components . 36
9.1 General . 36
9.2 Methodology . 36
9.3 Compressed hydrogen storage system (CHSS) . 37
9.3.1 Hydrogen containers . 37
9.3.2 Mandatory fuel components . 37
9.3.3 Optional fuel components . 37
9.3.4 Structural frame of CHSS module . 38
9.4 Hydrogen handling system . 38
9.4.1 General . 38
9.4.2 Mandatory fuel components . 39
9.4.3 Optional fuel components . 39
9.5 Rigid and flexible fuel, purge and discharge lines, fittings . 39
9.6 Hydrogen fuelling interface . 40
9.6.1 On-board hydrogen receptacle . 40
9.6.2 Optional fuelling components . 40
9.6.3 Fuelling communication devices (optional) . 40
9.7 General electrical principles . 41
9.7.1 Electronic devices . 41
9.7.2 Cabling and connectors . 41
9.7.3 EMC requirements . 41
9.8 Monitoring and control system (MCS) . 41
9.8.1 Hardware . 41
9.8.2 Software . 41
9.9 Monitoring devices (optional) . 42
10 Control and monitoring requirements . 42
11 RAMS requirements . 42
11.1 Reliability and availability . 42
11.2 Safety . 42
11.2.1 Methodology . 43
11.2.2 Hazard identification . 44
11.2.3 Explosive atmosphere management . 44
11.2.4 Considerations on safety of fuelling process . 46
11.3 Maintenance . 47
11.3.1 Maintenance requirements . 47
11.3.2 Maintenance documentation . 47
11.3.3 Flushing and inertizing processes . 48
11.3.4 Leak testing . 50
12 Marking and labelling. 51
12.1 General .
...
IEC 63341-2 ®
Edition 1.0 2025-11
NORME
INTERNATIONALE
Applications ferroviaires - Systèmes à hydrogène et à pile à combustible pour le
matériel roulant -
Partie 2: Système à hydrogène
ICS 45.060.01; 27.070 ISBN 978-2-8327-0735-7
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
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SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 6
INTRODUCTION . 8
1 Domaine d'application . 9
2 Références normatives . 9
3 Termes, définitions et abréviations . 10
3.1 Termes et définitions . 10
3.2 Abréviations . 19
4 Description du système à hydrogène . 20
4.1 Vue d'ensemble . 20
4.2 Module de système de stockage d'hydrogène comprimé (module CHSS) . 21
4.3 Système de traitement de l'hydrogène (HHS) . 22
4.4 Interface de ravitaillement embarquée . 22
4.5 Conduites de carburant, conduites de purge et lignes d'évacuation . 22
4.6 Système de surveillance et de contrôle (MCS) . 23
4.7 Dispositifs de surveillance de la sécurité (facultatifs) . 23
5 Exigences relatives à l'environnement . 23
5.1 Généralités . 23
5.2 Température ambiante . 24
5.3 Humidité . 24
5.4 Altitude . 24
5.5 Déplacements d'air, pluie, neige, grêle et rayonnement solaire . 24
5.6 Corrosivité de l'atmosphère et degré de pollution . 24
5.7 Autres contraintes environnementales . 24
6 Exigences relatives aux interfaces . 25
6.1 Généralités . 25
6.2 Interfaces fluidiques pour l'hydrogène . 25
6.2.1 Alimentation en hydrogène du FCPS depuis le HHS . 25
6.2.2 Interface fluidique avec la station de ravitaillement . 25
6.2.3 Purge des interfaces fluidiques . 25
6.2.4 Évacuation de l'hydrogène dans l'atmosphère en cas d'incendie . 26
6.2.5 Évacuation de l'hydrogène dans l'atmosphère en cas de surpression . 27
6.3 Interfaces électriques filaires . 28
6.4 Interfaces de communication . 28
6.4.1 Interface avec d'autres contrôleurs embarqués . 28
6.4.2 Interface avec la station de ravitaillement (facultative) . 28
6.4.3 Interface avec les outils de maintenance (facultative) . 28
7 Exigences de performances du HFS . 28
8 Exigences de conception applicables au système à hydrogène. 29
8.1 Généralités . 29
8.2 Qualité de l'hydrogène . 29
8.3 Plages de pression . 30
8.3.1 Circuit à haute pression . 30
8.3.2 Circuit à moyenne pression . 31
8.4 Débit d'hydrogène . 33
8.5 Température de l'hydrogène . 33
8.6 Compatibilité des matériaux avec l'hydrogène . 33
8.7 Électricité et réseau . 33
8.7.1 Généralités . 33
8.7.2 Principes généraux d'électricité . 33
8.8 Mécanique . 34
8.8.1 Généralités . 34
8.8.2 Intégration mécanique du HFS. 34
8.8.3 Conception structurelle . 35
8.8.4 Ensembles boulonnés . 35
8.8.5 Points de levage . 36
8.8.6 Degré de protection . 36
8.8.7 Chocs et vibrations . 36
8.9 Protection contre les incendies . 36
8.10 Durée de vie, cycles de ravitaillement et de service . 37
8.11 Écoconception . 38
8.12 Stockage et transport . 38
9 Exigences de conception applicables aux sous-ensembles et composants
spécifiques du HFS . 38
9.1 Généralités . 38
9.2 Méthodologie . 39
9.3 Système de stockage d'hydrogène comprimé (CHSS) . 39
9.3.1 Réservoirs d'hydrogène . 39
9.3.2 Composants obligatoires . 40
9.3.3 Composants facultatifs . 40
9.3.4 Châssis structurel du module CHSS . 41
9.4 Système de traitement de l'hydrogène . 41
9.4.1 Généralités . 41
9.4.2 Composants obligatoires . 41
9.4.3 Composants facultatifs . 42
9.5 Conduites de carburant, conduites de purge et lignes d'évacuation rigides et
souples, raccords . 42
9.6 Interface de ravitaillement en hydrogène. 43
9.6.1 Réceptacle à hydrogène embarqué . 43
9.6.2 Composants de ravitaillement facultatifs . 43
9.6.3 Dispositifs de communication pour le ravitaillement (facultatifs) . 43
9.7 Principes généraux d'électricité. 44
9.7.1 Dispositifs électroniques . 44
9.7.2 Câbles et connecteurs . 44
9.7.3 Exigences de compatibilité électromagnétique (CEM) . 44
9.8 Système de surveillance et de contrôle (MCS) . 44
9.8.1 Matériel . 44
9.8.2 Logiciel . 44
9.9 Dispositifs de surveillance (facultatifs) . 45
10 Exigences de contrôle et de surveillance . 45
11 Exigences concernant la FDMS . 46
11.1 Fiabilité et disponibilité . 46
11.2 Sécurité . 46
11.2.1 Méthodologie . 46
11.2.2 Identification des dangers . 47
11.2.3 Gestion de l'atmosphère explosive . 48
11.2.4 Considérations relatives à la sécurité du processus de ravitaillement . 50
11.3 Maintenance . 51
11.3.1 Exigences de maintenance . 51
11.3.2 Documentation de maintenance . 52
11.3.3 Processus d'injection d'hydrogène et d'inertisation . 52
11.3.4 Essais de fuites . 55
12 Marquage et étiquetage .
...
IEC 63341-2 ®
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INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Railway applications - Hydrogen and fuel cell systems for rolling stock -
Part 2: Hydrogen fuel system
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CONTENTS
FOREWORD . 6
INTRODUCTION . 8
1 Scope . 9
2 Normative references . 9
3 Terms, definitions and abbreviated terms . 10
3.1 Terms and definitions. 10
3.2 Abbreviated terms . 18
4 Hydrogen fuel system description . 19
4.1 Overview . 19
4.2 Compressed hydrogen storage system module (CHSS module) . 20
4.3 Hydrogen handling system (HHS) . 20
4.4 On-board fuelling interface . 21
4.5 Fuel, purge and discharge lines . 21
4.6 Monitoring and control system (MCS) . 21
4.7 Safety monitoring devices (optional) . 22
5 Environmental requirements . 22
5.1 General . 22
5.2 Ambient air temperature. 22
5.3 Humidity . 22
5.4 Altitude . 22
5.5 Air movement, rain, snow, hail and solar radiation . 23
5.6 Atmosphere corrosivity and pollution degree . 23
5.7 Other constraints from the environment . 23
6 Interface requirements . 23
6.1 General . 23
6.2 Fluidic hydrogen interfaces . 23
6.2.1 Hydrogen supply from HHS to FCPS . 23
6.2.2 Fluidic interface with fuelling station . 24
6.2.3 Purging fluidic interfaces . 24
6.2.4 Discharge of hydrogen to the atmosphere in case of fire . 25
6.2.5 Discharge of hydrogen to the atmosphere in case of overpressure . 26
6.3 Electrical hardwire interfaces . 26
6.4 Communication interfaces . 26
6.4.1 Interface with other on-board controllers . 26
6.4.2 Interface with fuelling station (optional). 26
6.4.3 Interface with maintenance tools (optional) . 26
7 Performance requirements of the HFS . 27
8 Design requirements for hydrogen fuel system . 27
8.1 General . 27
8.2 Hydrogen quality . 27
8.3 Pressure ranges . 28
8.3.1 High-pressure section . 28
8.3.2 Medium-pressure section . 30
8.4 Hydrogen flow rate . 31
8.5 Hydrogen temperature . 31
8.6 Hydrogen compatibility of materials . 31
8.7 Electrical and network . 31
8.7.1 General . 31
8.7.2 General electrical principles . 32
8.8 Mechanical . 32
8.8.1 General . 32
8.8.2 Mechanical integration of the HFS . 32
8.8.3 Structural design . 33
8.8.4 Bolted assemblies . 33
8.8.5 Lifting points . 33
8.8.6 Degree of protection . 34
8.8.7 Shock and vibration . 34
8.9 Fire protection . 34
8.10 Lifetime and fuelling and duty cycles . 34
8.11 Eco-design . 35
8.12 Storage and transportation . 36
9 Design requirements for specific HFS sub-assemblies and components . 36
9.1 General . 36
9.2 Methodology . 36
9.3 Compressed hydrogen storage system (CHSS) . 37
9.3.1 Hydrogen containers . 37
9.3.2 Mandatory fuel components . 37
9.3.3 Optional fuel components . 37
9.3.4 Structural frame of CHSS module . 38
9.4 Hydrogen handling system . 38
9.4.1 General . 38
9.4.2 Mandatory fuel components . 39
9.4.3 Optional fuel components . 39
9.5 Rigid and flexible fuel, purge and discharge lines, fittings . 39
9.6 Hydrogen fuelling interface . 40
9.6.1 On-board hydrogen receptacle . 40
9.6.2 Optional fuelling components . 40
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9.7 General electrical principles . 41
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