在質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景下,氫氣品質(zhì)成為決定電池性能、壽命及運(yùn)行安全的核心因素。GB/T 37244-2018《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料 氫氣》標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定,氫氣中總鹵化物(按鹵離子計(jì))最大濃度不得超過(guò) 0.05μmol/mol。
一、總鹵化物的定義與危害
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 3.2 術(shù)語(yǔ)定義,總鹵化物是指氫氣中以氯化氫(HCl)、溴化氫(HBr)、氯氣(Cl?)及有機(jī)鹵化物(R-X)等各種形態(tài)存在的鹵族化合物。這類物質(zhì)是燃料電池的“隱形殺手”,對(duì)燃料電池的破壞具有隱蔽性和累積性。
質(zhì)子交換膜作為電池核心組件,依賴聚全氟磺酸基團(tuán)實(shí)現(xiàn)質(zhì)子傳導(dǎo),而鹵化物的強(qiáng)腐蝕性會(huì)破壞該基團(tuán)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致膜電阻升高、傳導(dǎo)效率下降;痕量鹵化物還會(huì)腐蝕金屬雙極板,引發(fā)接觸電阻增大、結(jié)構(gòu)損壞等問題,最終造成燃料電池功率衰減、使用壽命縮短。
二、0.05μmol/mol 限定值:基于實(shí)證的科學(xué)閾值
標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的 0.05μmol/mol 總鹵化物限量,是由同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所等起草單位通過(guò)大量工況模擬實(shí)驗(yàn)確定的關(guān)鍵閾值。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:
1.當(dāng)總鹵化物含量超過(guò)限定值時(shí),燃料電池在 1000 小時(shí)持續(xù)運(yùn)行后,功率衰減率會(huì)突破 20%,遠(yuǎn)超行業(yè)可接受的 5% 以內(nèi)衰減標(biāo)準(zhǔn);
2.鹵化物在質(zhì)子交換膜內(nèi)的累積效應(yīng)顯著,即使是微量超標(biāo),長(zhǎng)期運(yùn)行也會(huì)導(dǎo)致膜性能不可逆劣化,大幅增加整車維護(hù)成本。
這一限定值既保障了燃料電池的穩(wěn)定運(yùn)行,也為氫氣生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的品質(zhì)管控提供了明確依據(jù)。
三、標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法
GB/T 37244-2018 附錄 A 專門規(guī)定了總鹵化物的規(guī)范性測(cè)定方法:
采用去離子水吸收氫氣中的鹵化物,通過(guò)離子色譜法定量分析,檢出限低至 10×10??mol/mol,可精準(zhǔn)捕捉痕量雜質(zhì);檢測(cè)過(guò)程需嚴(yán)格遵循采樣流速 500mL/min、采樣體積 100L 的操作參數(shù),配備專用 PFA 氣體洗滌瓶、高靈敏度離子色譜儀等設(shè)備,確保結(jié)果準(zhǔn)確性。
標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)要求,兩次平行試驗(yàn)測(cè)定值的相對(duì)偏差不大于 10%,再現(xiàn)性條件下相對(duì)偏差不大于 20%,為檢測(cè)結(jié)果的可靠性提供了保障。
四、專業(yè)檢測(cè)服務(wù)
江蘇科海作為深耕氣體檢測(cè)領(lǐng)域的專業(yè)機(jī)構(gòu),我們嚴(yán)格對(duì)標(biāo) GB/T 37244-2018 標(biāo)準(zhǔn)要求,構(gòu)建了全流程標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)體系,提供從樣品采集、分析測(cè)試到結(jié)果溯源的全鏈條服務(wù),檢測(cè)報(bào)告嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法,為企業(yè)提供合規(guī)性依據(jù)。
在氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的當(dāng)下,嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)是品質(zhì)底線,精準(zhǔn)的檢測(cè)是合規(guī)保障。我們始終以 GB/T 37244-2018 標(biāo)準(zhǔn)為核心準(zhǔn)則,憑借專業(yè)技術(shù)能力為燃料電池用氫氣品質(zhì)保駕護(hù)航,助力企業(yè)把控生產(chǎn)環(huán)節(jié)、降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),推動(dòng)氫能汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。http://www.090103.com

