韩国标准与科学研究院(KRISS,院长:Lee Ho Seong博士)开发了一种设备,可以实时监测通过加氢站供应给车辆的氢燃料的质量。该设备有望防止氢燃料中杂质引起的氢车事故,提高制氢质量。
与传统燃料相比,氢燃料在生产、运输和储存过程中更容易受到污染。这是因为氢气生产比传统燃料生产更复杂,并且在储存、运输和使用过程中涉及的高压过程增加了引入杂质的可能性。
如果将受污染的氢燃料注入氢燃料汽车,爆炸和事故的风险将大大增加。燃料中的杂质会损坏燃料中的催化剂,导致过热和性能下降。这会引发意想不到的化学反应,增加氢爆炸的风险。此外,由于发动机性能下降,人们担心会发生二次事故。
在韩国,氢燃料的质量是由检查机构每季度访问燃料生产现场,收集燃料样品,并使用专门设备测量杂质。然而,这一过程带来了重大挑战。检测在计划周期之外出现的杂质是困难的,确定问题的根本原因和性质被证明是更加复杂的,这使得很难提供有效的实时帮助。
虽然昂贵的国外设备用于现场测试氢气生产中的杂质,但这些设备一次只能分析一到两种成分。此外,这些设备的维护也存在问题,使进行彻底和持续的质量检查的过程复杂化。
随着氢基础设施(包括加气站和生产设施)的不断扩大,对氢燃料质量分析的需求也大幅增长。这种需求的激增凸显了对易于使用的、国内生产的实时监测设备的需求,这些设备可以随时确保氢燃料的质量。

最近,KRISS的半导体和显示计量集团成功开发了一种设备,可以实时监测通过加气站供应给车辆的氢燃料中的杂质成分和浓度。
开发氢燃料质量实时监测设备的KRISS半导体显示计量组首席研究委员李正顺博士解释说:“该设备显示测量值及其不确定度(结果的怀疑程度)。使用标准材料获得的分析值和不确定度可追溯到标准,确保了结果的可靠性。”
研究小组开发的设备能够精确测量ISO规定的14种杂质中的8种*。如果氢燃料中任何杂质的浓度超过标准阈值,管理系统就会发出警告信号,允许操作员在将受污染的燃料注入车辆之前检测并采取行动。
*8种杂质的测量:水蒸气(H₂O)、氧气(O₂)、氩(Ar)、二氧化碳(CO₂)甲烷(CH₄),一氧化碳(CO)、氮(N₂)、硫化氢(H₂S)
通过在加氢站应用新开发的设备,可以持续监测和保持氢燃料的质量,这有望提高氢燃料汽车的安全性,减少用户的担忧。此外,在氢气生产设施中,该设备将能够轻松准确地检查正在生产的氢燃料的质量,这有望进一步提高国内氢气的质量。
李正顺博士说:“目前,我们正在忠州市氢燃料汽车加氢站进行设备示范,示范完成后,计划向国内企业转让技术。”
这项研究成果得到了KRISS基础项目和韩国贸易、工业和能源部(MOTIE)“提高加氢站和管网安全性的必要设备国产化技术开发”项目的支持。
(素材来自:KRISS 全球氢能网、新能源网综合) |