如何让燃料电池车跑得又快又远——燃料电池用氢国家标准浅析

▼​

从2018年5月1日开始，我国的氢能行业开始执行参照国际公认标准制定的国家标准GB∕T 34872-2017《 质子交换膜燃料电池供氢系统技术要求》，该标准对质子交换膜燃料电池供氢系统的系统分类、技术要求、试验方法、标识、包装和运输做了全面的规定，其中最引人关注的是在5.2.2条款中对氢气品质的相关要求。燃料电池用氢摆脱了之前借用工业氢气标准GB∕T 3634.2-2011《纯氢、高纯氢和超纯氢》的尴尬。终于，氢燃料电池车拥有了真正符合自己口味的“食品标准”。

▼​

图1：GB∕T 34872-2017《 质子交换膜燃料电池供氢系统技术要求》中对氢气品质的要求

图2：GB∕T 3634.2-2011《纯氢、高纯氢和超纯氢》中对氢气品质的要求

对比两张图表可以明显看出，尽管GB∕T 3634.2-2011《纯氢、高纯氢和超纯氢》中对于氢气的纯度要求很高，之前在国内普遍用作燃料电池用氢参考标准的高纯氢的纯度要求甚至高于GB∕T 34872-2017《 质子交换膜燃料电池供氢系统技术要求》，但对于质子交换膜燃料电池敏感的总硫、一氧化碳、氨和卤化物等杂质，却并未做相应的限定，而对比下面国际公认的燃料电池用氢标准 SAE J2719-201511 Hydrogen Fuel Quality for Fuel Cell Vehicles可以看出，GB∕T 34872-2017实际是参照了此国际标准，对国内的燃料电池用氢提出了符合实际需求的标准规范。

图3：SAE J2719-201511 Hydrogen Fuel Quality for Fuel Cell Vehicles中对氢气品质的要求

▼​

氢气中的即使是微量甚至痕量的杂质，对氢燃料电池的影响也是非常严重的。硫化物和卤化物在生成酸性物质后会对燃料电池内部结构产生腐蚀导致氢燃料电池不可逆的结构损坏。硫和一氧化碳由于与催化剂铂的亲和力比氢更强，其占据催化剂的活性位点后不易移除，导致催化剂铂没有足够的活性位点将氢催化分解为质子和电子，去完成氢燃料电池后续的反应，使氢燃料电池的输出功率下降且难以恢复，这其中又以硫更甚。有试验资料显示，氢气中总硫含量超过10ppb，一氧化碳含量超过0.5ppm，氢燃料电池的性能就会受到不可逆的显著影响。

显然，GB∕T 34872-2017《 质子交换膜燃料电池供氢系统技术要求》更适合作为氢燃料电池用氢的规范，随着氢能产业的快速发展和成长，将逐渐摆脱政策的扶持，氢燃料电池车的性能和使用寿命会越来越成为市场关注的焦点，加氢站能够提供价格上有竞争力且满足国标要求品质的氢气，保证氢燃料电池长期可靠的运行，是真正实现氢能产业市场化的一个重要前提。

事实上，目前氢气的来源广泛，不同氢源所供应的氢气中杂质种类和含量都有很大差别，如何通过经济的纯化方式使氢气品质达到燃料电池用氢相关标准的要求，其实是整个氢能行业面临的一个难题。从2月底在日本东京举行的FC EXPO 2019展会来看，国际上也没有企业或科研机构能够很好的解决这个难题。

▼​

我国目前主要的氢气生产方式是以化石燃料作为原料的，优点是氢气的生产成本低，加上我国煤炭储量充足，这是我国发展氢能产业的一个巨大优势，但此类氢气中的总硫和一氧化碳杂质含量相对较高，如何利用这样的优势来帮助我国氢能行业的快速发展，实现弯道超车，经济可靠的氢气纯化技术是关键。

佳安氢源拥有20年气体净化分离技术的积累与沉淀，依托北京大学和清华大学的科研优势，针对不同氢源中杂质种类和含量的不同，通过自主研发的全球首创模块化超纯氢定向除杂技术，将氢气中的杂质定向脱除，制取优于GB∕T 34872-2017《 质子交换膜燃料电池供氢系统技术要求》的超纯氢，助力氢能行业，让氢燃料电池车跑得又快又远。

▼

佳安氢源

用核心科技 创造清洁能源 服务经济社会发展