新型傳感器系統(tǒng)確保燃料電池車用上高純度氫
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-06 09:17
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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)（SaarlandUniversity）大學(xué)教授AndreasSchütze及其研究團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、氨或碳氫化合物等雜質(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（FraunhoferInstituteforSolarEnergySystemsISE）以及HydacElectronicGmbH。
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—CenterforMechatronicsandAutomationTechnology（Zema機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、準確的測量。該傳感器暴露在高壓環(huán)境中，從而可讓團隊進一步提升傳感器測量靈敏度。AndreasSchütze及其研究團隊已經(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，該研究團隊成員正在進行實驗，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)哪些波長最適合進行測量，并對該系統(tǒng)進行校準?；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行試運營。研究氫氣測量裝置的博士生MarcoSchott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。”
好的電動汽車肯定離不開好的動力電池，圓柱、方形等這幾種類型的電池，未來新能源汽車是圓形電池更實用還是方形電池更適合？首先先說說圓柱型鋰電池有諸多型號，圓柱形鋰電池生產(chǎn)工藝成熟，PACK成本較低，電池產(chǎn)品良率以及電池組的一致性較高;由于電池組散熱面積大，其散熱性能優(yōu)于方型電池;圓柱形電池便于多種形態(tài)組合，適用于電動車空間設(shè)計的充分布局。但圓柱形電池一般采用鋼殼或鋁殼封裝，會比較重，比能量相對較低。代表性電池如，18650、26500等。
方形硬殼電池殼體多為鋁合金、不銹鋼等材料，內(nèi)部采用卷繞式或疊片式工藝，電芯安全性相對圓柱形電池也有了較大改善。與圓柱形的鋰電池的鋼殼相比，輕重量和安全性以及由此而來的性能優(yōu)點，使鋁殼成為鋰電池外殼的主流。鋰電池鋁殼目前還在向高硬度和輕重量的技術(shù)方向發(fā)展，目前，生產(chǎn)方形硬殼電池的如寧德時代等。
由于方形鋰電池可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進行定制化生產(chǎn)，所以市場上有成千上萬種型號，而正因為型號太多，工藝很難統(tǒng)一。
方形電池在使用上沒有問題，并沒有圓柱形電池那樣清晰的標準劃分，但對于需要多只串、并聯(lián)的車來說，最好使用標準化生產(chǎn)的圓柱形鋰電池，這樣生產(chǎn)工藝有保證，以后也更容易找到可替換的電池。
