新型传感器系统可探测加氢站氢气质量 确保燃料电池车用上高纯度氢

（图片来源：萨尔布吕肯大学官网）

盖世汽车讯 据外媒报道，燃料电池车需要氢气才能够运转，但是氢气必须要不含任何污染物，否则将会损坏燃料电池。德国萨尔布吕肯大学（Saarland University）大学教授Andreas Schütze及其研究团队正与研究伙伴研发传感器系统，可以在加氢站持续地现场监测氢气的质量。该红外测量装置安装在加氢站内部，将在非常具有挑战性的条件下运行。不论多高的压力和多短的加氢时间，该传感器系统都必须可靠运作，预计将在今年秋天投入操作测试。

汽车不喜欢被迫使用低质量或低纯度的燃料，燃料电池车也是如此。燃料电池车的驾驶员使用氢气而不是化石燃料，但是氢气也会受到污染。含硫化合物、氨或碳氢化合物等杂质在氢气生产、输送至加氢站或是在加氢过程中都会污染氢气，从而可能会让驾驶过程不顺畅。

为了避免此类结果，Schütze教授及其团队一直在与研究伙伴合作研发技术，以确保燃料电池只使用高纯度氢，从而延长燃料电池的使用寿命。其研究项目合作伙伴包括弗朗霍夫太阳能系统研究所（Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE）以及Hydac Electronic GmbH。

目前，都是通过在实验室分析氢气样品确定氢的纯度。萨尔布吕肯大学Zema—Center for Mechatronics and Automation Technology（Zema机电一体化和自动化技术中心ZeMA）的研究人员正在研发一个传感器系统，可在加氢过程中不断地监控氢气的质量。Schütze教授表示：“该过程具双重挑战，一方面，传感器系统测量精度要符合要求；另一方面，需要应对传感器系统工作的条件。”加氢过程中氢气压力达700至900巴，而加氢过程持续时间不到3分钟。

因此，研究小组研发了一个红外测量装置，可在极端条件下实现可靠、准确的测量。该传感器暴露在高压环境中，从而可让团队进一步提升传感器测量灵敏度。Andreas Schütze及其研究团队已经生产出可上市的测量装置，以监测油和其他液体的质量。但是目前研究人员现在必须解决他们从未涉足领域的问题，即该测量装置必须解决高压问题。

目前，该研究团队成员正在进行实验，并为各种污染物分配特定的红外吸收信号。此外，还确定了红外光谱内哪些波长最适合进行测量，并对该系统进行校准。筹备阶段必须在今年秋季之前完成，到时，该传感器系统将会安装在加氢站进行试运营。研究氢气测量装置的博士生Marco Schott解释：“我们目前正在研究的一个问题是，我们测量的红外光谱的强度是否以及如何随着压力变化而变化。该传感器系统必须能够可靠地检测出各种污染物，而此类污染物的浓度水平要明显低于石油污染物的浓度水平。”