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新型傳感器系統(tǒng)可探測加氫站氫氣質(zhì)量確保燃料電池車用上高純度氫

時間:2019-03-19 10:01來源:蓋世汽車作者:余秋云

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圖片來源：薩爾布呂肯大學(xué)官網(wǎng)

據(jù)外媒報道，燃料電池車需要氫氣才能夠運轉(zhuǎn)，但是氫氣必須要不含任何污染物，否則將會損壞燃料電池。德國薩爾布呂肯大學(xué)（Saarland University）大學(xué)教授Andreas Schütze及其研究團(tuán)隊正與研究伙伴研發(fā)傳感器系統(tǒng)，可以在加氫站持續(xù)地現(xiàn)場監(jiān)測氫氣的質(zhì)量。該紅外測量裝置安裝在加氫站內(nèi)部，將在非常具有挑戰(zhàn)性的條件下運行。不論多高的壓力和多短的加氫時間，該傳感器系統(tǒng)都必須可靠運作，預(yù)計將在今年秋天投入操作測試。

汽車不喜歡被迫使用低質(zhì)量或低純度的燃料，燃料電池車也是如此。燃料電池車的駕駛員使用氫氣而不是化石燃料，但是氫氣也會受到污染。含硫化合物、氨或碳?xì)浠衔锏入s質(zhì)在氫氣生產(chǎn)、輸送至加氫站或是在加氫過程中都會污染氫氣，從而可能會讓駕駛過程不順暢。

為了避免此類結(jié)果，Schütze教授及其團(tuán)隊一直在與研究伙伴合作研發(fā)技術(shù)，以確保燃料電池只使用高純度氫，從而延長燃料電池的使用壽命。其研究項目合作伙伴包括弗朗霍夫太陽能系統(tǒng)研究所（Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE）以及Hydac Electronic GmbH。

目前，都是通過在實驗室分析氫氣樣品確定氫的純度。薩爾布呂肯大學(xué)Zema—Center for Mechatronics and Automation Technology（Zema機(jī)電一體化和自動化技術(shù)中心ZeMA）的研究人員正在研發(fā)一個傳感器系統(tǒng)，可在加氫過程中不斷地監(jiān)控氫氣的質(zhì)量。Schütze教授表示：“該過程具雙重挑戰(zhàn)，一方面，傳感器系統(tǒng)測量精度要符合要求；另一方面，需要應(yīng)對傳感器系統(tǒng)工作的條件。”加氫過程中氫氣壓力達(dá)700至900巴，而加氫過程持續(xù)時間不到3分鐘。

因此，研究小組研發(fā)了一個紅外測量裝置，可在極端條件下實現(xiàn)可靠、準(zhǔn)確的測量。該傳感器暴露在高壓環(huán)境中，從而可讓團(tuán)隊進(jìn)一步提升傳感器測量靈敏度。Andreas Schütze及其研究團(tuán)隊已經(jīng)生產(chǎn)出可上市的測量裝置，以監(jiān)測油和其他液體的質(zhì)量。但是目前研究人員現(xiàn)在必須解決他們從未涉足領(lǐng)域的問題，即該測量裝置必須解決高壓問題。

目前，該研究團(tuán)隊成員正在進(jìn)行實驗，并為各種污染物分配特定的紅外吸收信號。此外，還確定了紅外光譜內(nèi)哪些波長最適合進(jìn)行測量，并對該系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)�；I備階段必須在今年秋季之前完成，到時，該傳感器系統(tǒng)將會安裝在加氫站進(jìn)行試運營。研究氫氣測量裝置的博士生Marco Schott解釋：“我們目前正在研究的一個問題是，我們測量的紅外光譜的強(qiáng)度是否以及如何隨著壓力變化而變化。該傳感器系統(tǒng)必須能夠可靠地檢測出各種污染物，而此類污染物的濃度水平要明顯低于石油污染物的濃度水平。”

(責(zé)任編輯：子蕊)

文章標(biāo)簽：加氫站傳感器氫氣質(zhì)量，汽車技術(shù)

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