AP2E燃料電池用氫氣品質(zhì)分析儀（氫氣中雜質(zhì)氣體測試）
-GB/T 37244-2018 《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料 氫氣》
氫氣中的即使是微量甚至痕量的雜質(zhì)，對氫燃料電池的影響也是非常嚴(yán)重的。硫化物和鹵化物在生成酸性物質(zhì)后會對燃料電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕導(dǎo)致氫燃料電池不可逆的結(jié)構(gòu)損壞。硫和一氧化碳由于與催化劑鉑的親和力比氫更強(qiáng)，其占據(jù)催化劑的活性位點后不易移除，導(dǎo)致催化劑鉑沒有足夠的活性位點將氫催化分解為質(zhì)子和電子，去完成氫燃料電池后續(xù)的反應(yīng)，使氫燃料電池的輸出功率下降且難以恢復(fù)，這其中又以硫更甚。有試驗資料顯示，氫氣中總硫含量超過10ppb，一氧化碳含量超過0.5ppm，氫燃料電池的性能就會受到不可逆的顯著影響。
事實上，目前氫氣的來源廣泛，不同氫源所供應(yīng)的氫氣中雜質(zhì)種類和含量都有很大差別，如何通過經(jīng)濟(jì)的純化方式使氫氣品質(zhì)達(dá)到燃料電池用氫相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，其實是整個氫能行業(yè)面臨的一個難題。
我國目前主要的氫氣生產(chǎn)方式是以化石燃料作為原料的，優(yōu)點是氫氣的生產(chǎn)成本低，加上我國煤炭儲量充足，這是我國發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的一個巨大優(yōu)勢，但此類氫氣中的總硫和一氧化碳雜質(zhì)含量相對較高，如何利用這樣的優(yōu)勢來幫助我國氫能行業(yè)的快速發(fā)展，實現(xiàn)彎道超車，經(jīng)濟(jì)可靠的氫氣純化技術(shù)是關(guān)鍵。
顯然，GB∕T 34872-2017《
質(zhì)子交換膜燃料電池供氫系統(tǒng)技術(shù)要求》更適合作為氫燃料電池用氫的規(guī)范，隨著氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和成長，將逐漸擺脫政策的扶持，氫燃料電池車的性能和使用壽命會越來越成為市場關(guān)注的焦點，加氫站能夠提供價格上有競爭力且滿足國標(biāo)要求品質(zhì)的氫氣，保證氫燃料電池長期可靠的運(yùn)行，是真正實現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)市場化的一個重要前提。
GB/T 37244-2018 《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料 氫氣》規(guī)定了質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）汽車用燃料氫氣的術(shù)語和定義、氫氣純度、氫氣中雜質(zhì)含量要求及其分析試驗方法等。適用于聚全氟磺酸類質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣的品質(zhì)要求。
質(zhì)子交換膜燃料電池用氫氣的純度要求低于工業(yè)用純氫、高純氫、超純氫的純度要求，但其對雜質(zhì)含量的要求遠(yuǎn)比工業(yè)用高純氫、超純氫的更為嚴(yán)格，不僅對常規(guī)烴類、CO、CO2、N2、Ar、水蒸氣等雜質(zhì)含量進(jìn)行了限定，而且對總硫、總鹵化物、甲醛、甲酸、氨等雜質(zhì)的含量也進(jìn)行了嚴(yán)格限定。11月27日，ISO/TC197正式發(fā)布了ISO 14687:2019 Hydrogen fuel quality — Product specification國際標(biāo)準(zhǔn)，對質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用氫品質(zhì)技術(shù)指標(biāo)要求進(jìn)行了修訂。各個標(biāo)準(zhǔn)中氫氣純度和雜質(zhì)含量的技術(shù)指標(biāo)要求詳見下表。
總硫 total sulfur compounds：氫中以二氧化硫(SO2)、硫化氫(H2S)、羰基硫(COS)及甲基硫醇(CH3-SH)等各種形態(tài)存在的硫化物
總鹵化物total halogenated compounds
氫中以氯化氫(HCl)、溴化氫(HBr)、氯(Cl2)和有機(jī)鹵化物(R-X)等各種形態(tài)存在的鹵化物。
而對比下面國際公認(rèn)的燃料電池用氫標(biāo)準(zhǔn) SAE J2719-201511 Hydrogen Fuel Quality for Fuel Cell
Vehicles可以看出，GB∕T 34872-2017實際是參照了此國際標(biāo)準(zhǔn)，對國內(nèi)的燃料電池用氫提出了符合實際需求的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
AP2E燃料電池用氫氣品質(zhì)分析儀（氫氣中雜質(zhì)氣體測試）
AP2E公司ProCeas®氫氣品質(zhì)分析儀（氫氣中雜質(zhì)氣體測試）是一種多氣體激光光譜儀，用于氫氣中雜質(zhì)氣體的痕量分析。
根據(jù)EN 14687-2，它用于控制燃料電池應(yīng)用中氫氣（H2）的純度。
可測量以下雜質(zhì)：H2S、NH3、CH4、CO、H2O、O2、HCHO、HCOOH、CO2、HCl等。
它只需要1.2升/小時到10升/小時的氣體樣品。
應(yīng)用：氫氣加油站、氫氣生產(chǎn)控制、符合EN 14687-2的氫氣質(zhì)量控制、研究（燃料電池、氫氣汽車、計量標(biāo)準(zhǔn)化等）
AP2E公司ProCeas®氫氣品質(zhì)分析儀（氫氣中雜質(zhì)氣體測試）技術(shù)：
ProCeas®采用了獲得磚利的OFCEAS技術(shù)，基于萃取吸收光譜。
這種基于激光的技術(shù)能夠測量濃度低于ppb的痕量氣體，在**度和可重復(fù)性方面具有不可預(yù)見的測量質(zhì)量。
ProCeas®在低壓下對氣體進(jìn)行取樣，內(nèi)部壓力低于100毫巴優(yōu)良壓力。
這種稀釋減少了獲得正確測量所需的體積，并優(yōu)化了分析儀的響應(yīng)時間。*后，這個系統(tǒng)需要少量的氫樣品。
*后，ProCeas®具有測量系統(tǒng)的集成自動校準(zhǔn)功能，在正常使用儀器時不允許出現(xiàn)漂移。
ProCeas®可分析大量雜質(zhì)，且服務(wù)和維護(hù)成本有限。
AP2E氫氣品質(zhì)分析儀（氫氣中雜質(zhì)氣體測試）ProCeas的主要特點：
?高度敏感
?低檢測水平（亞ppb）
?完整的預(yù)校準(zhǔn)激光紅外光譜儀
?無零點漂移和量程漂移-無需每日校準(zhǔn)
?無氮氣、零空氣、吹掃或其他載氣
?多氣體分析儀（H2S、CO、CO2、CH4、O2、NH3、H2O、HCHO等）
?分析所需的樣本氣量非常少
AP2E氫氣品質(zhì)分析儀（氫氣中雜質(zhì)氣體測試）含量測試ProCeas是一個完整的預(yù)校準(zhǔn)多組分（H2S、CO、CO2、CH4、H2O、O2、NH3、H2O、HCHO等）激光紅外光譜儀，用于測量氫氣中的雜質(zhì)。
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氫氣（H2）中痕量氣體雜質(zhì)
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ISO 14687-2/GB/T 37244-2018
規(guī)定值（ppm）
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AP2E ProCeas LOD (ppm)
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H2O 水
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5
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0.01
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CH4 甲烷
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2
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0.001
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O2 氧氣
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5
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1
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CO2 二氧化碳
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2
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0.2
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CO 一氧化碳
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0.2
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0.001
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H2S 硫化氫
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0.004
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0.001
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HCHO 甲醛
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0.01
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0.001
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HCOOH 甲酸
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0.2
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0.005
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NH3 氨氣
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0.1
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0.001
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HCl 氯化氫
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0.05
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0.001
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