氢燃料电池汽车（FCEV）正从梦想走向现实-氢气传感器

氢燃料电池汽车（FCEV）正从梦想走向现实-氢气传感器和H2传感器

氢燃料电池汽车氢气纯度分析仪                                     氢燃料电池汽车氢气传感器

当代，全世界，当然也包括我国正掀起一股FCEV热，这是由于FCEV在相当长时间的**，积累，进化的实验性试制和试用过程中，已经在相关的不少科技领域取得突破性进展，这无论是在原理上验证，结构上整合，功能上进步都有了很好的显现，已形成一种波浪式轧迹上的跃迁，可以说我们已经看到了FCEV走向产业化的总趋势。

那么到底FCEV有那些优势呢？请看，作为FCEV主要能源的氢，能量密度相当的好，我们以世界标准的KW·h/kg为系数，氢能为33.3，天然气13.8，汽油12.1，煤气8.4，氢能比汽油高出2倍多；氢作为二次能源，其资源十分丰富，只要有水就可以制氢，还有其他众多产氢方法，是人类社会用之不尽的“氢矿”；FCEV运行中排放出只是水，无论是对大气的污染还是温室气体都应是“零”；当前FCEV一次充气，可跑700公里，充气只用3分钟，而且还在不断提升之中；当前FCEV的制氢用氢成本昂贵，但要多看前景，可能10年前后，可达到与传统内燃机运行同等价格，然后继续下降，到2050年基本上可能实现氢气零成本运行；不久未来同样可以出现FCEV的智能化车辆，特别是要注意克服氢能不**运作一些隐患，成为更**的产品。

氢燃料电池汽车（FCEV）正从梦想走向现实-氢气传感器和H2传感器

在企业层面，我国**辆FCEV于1999年12月在清华大学试验成功。2001年12月美国通用汽车公司和上汽集团合资的泛亚技术中心，研制出“风凰”FCEV。2008年北京奥运会上，有20辆各种燃料电池汽车在会上示范运用，2010年上海世博会上有40辆各种燃料电池汽车，供大会交通示范运行。2014年上海荣威950第四代FCEV产出，行程400公里。宇通客车公司是头个推出燃料电池客车，2014年9辆，2016年100辆，2020年计划4000辆，宇通第四代燃料电池客车，续程600公里，成本下降50%，加氢10分钟。北汽福田汽车公司也推出“欧辉”牌燃料电池客车，计划28辆，送广州和佛山地区进行示范运行。东风汽车公司**款EQ5080型燃料电池厢式运输车已问世，续程305公里。据统计目前为止，我国共研发试制出200多辆各种燃料电池汽车在各个时间段进行示范运行。2017年6月2日工信部公布公告《新能源汽车推广应用推荐车型目录》中，就包括有燃料电池客车5种，专用车及卡车2种，如果加上2016年公布燃料电池轿车1种，则FCEV在国家目录中有8种车型，确认正式列为商品对待，但目前产量还很少，急待改革和改进。

●激发氢能的巨大潜力--氢气传感器和H2传感器

氢能作为燃料电池的“燃料”，非常重要，一定要先行一步。氢作为一种无色、无味的气体，广泛的分布于地球的地表、地幔、地核和大气层中，是宇宙中*为重要，质量*轻，*为清洁、*为丰富元素之一。氢主要以化合物形式生存，*突出表现是水，氢占水总质量1/9，如果用电解水制氢，能量密度很高，其效率可达80%；氢还生存于一些矿物质中，如绿柱石，锂电气石，顽火辉石的结构中，多以极少量气态生存；氢还分布于地球不同气层中，含量随高度不同，也有少量的氢气存在；更有趣的是氢气还是生命组成的一种元素，在人体中有81种元素，氢占10%，仅次于氧和碳，居第三位，所以氢也可称得上一种有机物的物种。

氢的备制历史也是很长，而且方法非常多样化，因时因地而宜，同时要求要不断改进**之中。有电解水制氢、水煤气法制氢，、石油热裂合成和天然气热合成制氢、焦炉和煤气冷冻制氢，电解食盐水的副产氢、酿造工业发酵制氢、甲醇裂解吸附制氢、铁与水蒸气反应制氢等。当代比较新的制氢方法，如生物质制氢，微生物酶制氧、海水淡化制氢，可再生能源，如风能、太阳能、水能、地热能、海洋能发电制氢，如我国已建成海水淡化工程103个，总规模90万吨/日，并推广淡化水制氢示范工作。

氢的储存，包括民用和工业用气源以及交通工具，如FCEV气源的存储方式，有加压气态储存，目前国际上FCEV储氢罐压力达70Mpa已比较常用；液态储氢，对储氢罐技术要求高，罐内温度和外面温度相关很大，内部容器构造复杂，防止产生热漏，在FCEV上也有选用；金属氢储存是应用氢和多种不同金属化合之后生成金属氢化物，如铝、钒、镁、稀土系等，这种方法具有较大储氢容量，单位体积储氢密度好，储氢循环寿命长，成本低；还有非氢化物储存，如氮、硼、硅、甲醇等氢寄存其中，当化合物化解时放出氢，比较新型的纳米碳储氢，在碳微孔中存储大量氢，是一种有前景的储氢手段，还有碳纳米管电化储氢，已证实具有较高储氢量，具有良好应用前景，在FCEV都在选择之中。

氢气输送和加注。氢的运输对气态和液态已经实现大规模应用。由于用户和要求不同，氢气可以用管网，也可与天然气输送管共用，还有通过储氢容器装在车、船上，管网适应于量大的需求，船运、车运则适应分散的场合。

当前，对FCEV推广来说主要是建设加氢站问题。世界上**座FCEV加氢站是1999年5月在德国慕尼黑机场建成。目前国际上已有加氢站主要以水电解制氢为主，少部份采用天然气水蒸气重整制氢，也有的是运氢到加氢站的。到2016年1月全球已设立290座，其中日本28座、欧洲97座、美国75座、韩国80座、中国4座、澳大利亚1座。中国加氢站分布在北京、上海、广州、郑州，今后将会在FCEV示范区建设加氢站，2017年中科院大连化物所与同济大学发明以风能与太阳能结合制氢的加氢站，每日可供200台FCEV续程800公里的需求。美国海德利森已到国内设立移动式加氢站业务，寻求合作建氢站。预计到2020年全球将出现5200座加氢站，比目前的增长18倍，以适应发展FCEV的需求。

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氢能有这么多优势，但人们对氢能**仍有担心，认为氢能属于一种易燃爆气体，特别是扩散度相当的快，当和空气接触时，形成混合气体，燃爆极限更宽。为此我专门请教了有关专家，得到答案，是认为氢气燃烧时容易快速喷发，但属直线式形态而逃逸，不像汽柴油那样燃烧后，不易疏散滞留性大，停留散发在原地带，所以氢燃烧危险不比汽柴油燃烧高，同时近来人们对氢的制备整个过程的泄漏、静电、电气防爆、脆化等不**因素，大力进行改进，在实用中已取得比较好的**验证。如本田2017年的Clarity已开始在日本本土和美国出售，燃料电池的3个储存罐嵌在底盘架上，这样虽然对车辆底部振动，环境恶劣，容易受碰撞，他们认为在技术上已得到反复测试可以放心使用，而客车多把氢罐放在车顶，出事故时对车内影响不大。但车企认为尽管有了这些**举措，对氢能**问题仍不能自满，仍作为全产业链的**举措，持续不断改进，不断提升**可靠的水平。

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●围剿燃料电池系统的瓶颈--NTM氢气传感器和H2传感器

燃料电池作为FCEV的动力是其核心组成部分，某种程度说燃料电池的**水平，将决定着FCEV的产业化历程。有人以为燃料电池以“燃”字当头，是否由于燃烧资源而获取能量的，其实不是，燃料电池是依赖其装置中的氢气和吸取空气中的氧气，通过化学反应直接转化为电能的发电装置。

氢燃料电池汽车（FCEV）正从梦想走向现实-氢气传感器和H2传感器

当代，燃料电池按照其电解质，工作温度和不同用途，划分为五种类别产品。即碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、和质子交换膜燃料电池（PEMFC），在FCEV上几乎全部应用质子交换膜燃料电池。这是因为：它的热质量效率高，在理论上达83%，实际上已接近70%，它的电堆层面均是固体结构，在车载各种条件下，和整车相应结构变形时，不受振动因素影响；它相对于其他燃料电池的工作温度是*低的，处于40-80℃之间，对车辆的环境适应性好；多少年来的**努力，其关键的材料和零部件质量与水平已取得突破性进展，应用条件趋于成熟，成本大大下降，很有利于产业化发展。

●氢能经济社会的曙光--NTM氢气传感器和H2传感器

那么到底什么是氢经济社会呢？氢经济本质就是应用一种非常规的全新的科学范式，用以逐步替代石油和天然气能源，更好成为建设绿色低碳和可持续发展的新型社会和改变生产和生活方式重大基础，有助于人类社会从信息年代，后信息社会，以及向生物年代方向发展，信息时代使世界成为一个村庄，而生物时代又会怎样使我们世界成为一个家，未来更加幸福完满的经济新态势，让我们激动不已。

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