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氢燃料电池汽车上检测氢气的传感器介绍

氢燃料电池指的是氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置(单纯依靠燃烧氢来驱动的“氢内燃机”,也曾出现过,比如宝马的氢能7系)。氢燃料电池车的驱动力来自于车上的电动机就像纯电动车一样,因此氢燃料电池车可以理解为一辆“自带氢燃料发电机的电动车”。

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什么是终极清洁能源汽车?

现下我们对新能源汽车已经不再陌生,以丰田普锐斯为代表的油电混合动力车,以比亚迪秦为代表的插电式混合动力车,以 BMW i3
为代表的增程式电动车,还有以尼桑聆风
LEAF、特斯拉为代表的充电式纯电动车都在不断渗透进千家万户。但新能源汽车可不止以上四类,比如氢燃料电池电动车、甲醇汽车。

以氢燃料电池电动车为例,国外技术已相当成熟,它是一种使用电动机驱动,以氢燃料经电化学反应产生的电能为动力源的新能源汽车。由于化学反应后只生成水,排放接近于零,对比锂电池类新能源汽车,消费者没有续航焦虑问题,无需改变使用习惯,加氢过程只需
5 分钟,长期使用后也没有大容量电池报废后带来的污染问题,因此被称为终极清洁能源汽车。

我国将在氢燃料电池汽车布局上面拉近与国外的差距?

在讨论差距之前,我们先来了解一下历史。如果说电动汽车的历史可以追溯至 1834 年 Thomas Davenport
在美国制造出第一辆直流电机驱动的电动车的话,燃料电池汽车历史也是相当悠久的。1838
年,德国化学家克里斯提安·弗里德里希·尚班提出了燃料电池原理,20 世纪 60
年代,首次应用在美国航空航天管理局的阿波罗登月飞船上,但受到技术与成本的限制,发展速度缓慢,一直停留在演示阶段。

直到 2014 年,燃料电池技术有了长足的进步,在以丰田等日本公司的大力推进下,部分燃料电池汽车已实现量产,比如丰田 Mirai(4
座,续航里程 500
公里)。率先布局氢燃料电池汽车这一点,或许与日本资源匮乏不无关系,此外日本这几年也出台了不少政策,来鼓励发展先进的传统燃油发动机和电动发动机,简单来讲就是双管齐下,而中国在政策端,虽然科技部的万钢部长在
2002、03 年归国之时就开始推行氢燃料电池汽车,但总补贴的角度来看,还是以鼓励纯电动为主的布局,直至 2017、18
年,国家开始大力发展氢能源,并在 2020 年 11 月 2
日国务院出台的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》中特别提到要“有序推进氢燃料供给体系建设”,但总的来说,对比日本或者欧美,我们是落后的。

但是,从另外一个方面讲,当年我国在燃油汽车方面落后很多代,包括现在的燃油车发动机都不是很好,但在氢燃料电池汽车方面,我们有很多自主知识产权,能生产目前世界上最高效率的电堆,不能说是世界领先,但在某些关键技术方面,与国外发达国家处于并驾齐驱的态势,这一点还是值得肯定的。

为什么氢燃料电池汽车上要安装氢气传感器?

氢气资源非常好,清洁、可再生,但它容易泄露,且爆炸范围非常宽,是目前波浪范围最宽的一种气体,只要和空气混合,达到
4%~75%的比例,就会发生爆炸,属于一级爆炸气体。所以,从制氢站、储氢站、运输车、加氢站,到氢燃料电池汽车都需要对氢气进行检测,尽早发现泄露,立马关掉阀门并发出警报,降低安全隐患。

此外,对于氢燃料电池汽车而言,氢气传感器不仅能用于监测气罐和电堆端氢气的泄露,还能用于检测排放尾气中的氢气浓度。燃料电池汽车也就能根据这些监测的信息来实时分析电堆的性能和反应程度,从而及时调整相关输入指标或数据配置来实现车辆的安全、高效运行。

氢燃料电池汽车上安装氢气传感器,可以用我们工采网代理的CGM6812-B00可燃气体传感器预校准模块和TGS2615氢气传感器:

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可燃气体传感器预校准模块CGM6812-B00是一种搭载了费加罗催化燃烧式可燃气体传感器TGS6812的新模块,具有耐久性好、稳定性高的特点。此模块可提供与氢气浓度成比例的模拟电压输出,

CGM6812-B00模块还采用了防潮涂层,可以在需要防水与绝缘的环境中放心使用,同时,模块还能够检测到传感器断线的故障。模块操作温度范围广,为-10°C~+60°C。由于TGS6812气体传感器可以检测甲烷、
LP气体与氢气,因此此模块适用于固定式燃料电池的可燃气体——氢气的泄漏检测。

氢气传感器 TGS2615,该传感器性可靠性好、性价比高,是氢燃料电池H2泄漏检测的好帮手。

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氢气传感器TGS2615-E00 特点:

带有增强选择性的过滤层
低功耗
使用寿命长、成本低
应用电路简单

氢气传感器 TGS2615-E00 应用:

家用燃气报警器
便携式燃气检测仪
燃气器具的泄露检测
燃料电池系统的氢气泄漏检测




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