【儀表網(wǎng) 儀表新品】氫能源是我國新能源未來發(fā)展的重點領域。近年來國家開始部署氫能發(fā)展與利用，國內(nèi)主要車企均已開展氫燃料電池電動汽車的研發(fā)。
但氫氣是一種非常活潑的易燃易爆氣體，氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開氫氣的檢測，從制氫站、儲氫站、運輸車、加氫站都需要氫氣的檢測。以氫燃料電池汽車為例，一般需要配置3—5個氫氣檢測模塊。因此，隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，氫氣傳感器必將迎來大規(guī)模發(fā)展和普及。
然而，由于國內(nèi)車規(guī)級氫氣傳感器研發(fā)起步偏晚，性能差，近年來國內(nèi)氫燃料電池汽車采用的產(chǎn)品基本以進口為主，技術(shù)被壟斷，且價格昂貴。在此背景下，從2017年開始，蘇州納格公司技術(shù)團隊開創(chuàng)了融合印刷電子與MEMS加工的技術(shù)，采用非真空納米印刷和1000℃以上的高溫燒結(jié)工藝，研制出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的，符合車載技術(shù)標準的新型純國產(chǎn)氫氣濃度傳感器，性能媲美進口產(chǎn)品。
為滿足燃料電池汽車規(guī)模化發(fā)展的新需求，蘇州納格公司近日開發(fā)出防爆型氫氣檢測儀HNE-H2產(chǎn)品和車規(guī)級熱導式氫氣傳感器芯片HNF-H2產(chǎn)品，兩款產(chǎn)品于9月1日上市銷售。目前蘇州納格的氫氣傳感器已經(jīng)有HNC、HND、HNE、HNF四種型號的產(chǎn)品，其中HNC產(chǎn)品滿足氫能源汽車車載應用，HND產(chǎn)品滿足低濃度氫氣探測，HNE產(chǎn)品適用于固定式工業(yè)應用場景，HNF產(chǎn)品適用于鋰電池熱失效檢測和固定式工業(yè)應用場景，四種型號的產(chǎn)品采用蘇州納格開創(chuàng)的MEMS+印刷電子技術(shù)相結(jié)合制備，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。蘇州納格在氫能源檢測方面，不僅提供氫氣傳感器產(chǎn)品，也提供相應的服務和解決方案，在與客戶共創(chuàng)價值的過程中提供優(yōu)質(zhì)的服務和技術(shù)。
HNE-H2產(chǎn)品采用催化燃燒原理，具有測量精度和靈敏度高、穩(wěn)定性和可靠性高等特點。目前在售的型號有模擬信號，CAN信號和PWM信號。該產(chǎn)品滿足GB/T 3836.1和GB/T 3836.2防爆型要求，該檢測儀可用于氫氣氣體濃度達到爆炸風險的區(qū)域，例如：制氫加氫、石化、汽車、船舶、鋼鐵、發(fā)電等領域。
HNE-H2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖
HNF-H2產(chǎn)品采用熱導式原理，傳感器功耗低至60mW(采用脈沖供電可低至20mW)，可滿足10年車載使用壽命。具有響應時間快(<1秒)、功耗低、壽命長、量程大、測量精度高、穩(wěn)定性和可靠性高、成本低等特點。此次開發(fā)的熱導式芯片可以滿足儲能用鋰電池熱失控檢測、電動汽車用鋰電池熱失控檢測、其他固定式氫氣檢測應用場景。
HNF-H2產(chǎn)品圖
HNF-H2產(chǎn)品對不同濃度的氫氣(1%~10%)的響應圖
在純電動汽車日益普及的今天，電動汽車因為鋰電池熱失控導致的安全事故時有發(fā)生，電動汽車的安全性問題也越來越引起大家的重視。經(jīng)德國戴姆勒公司的研究，針對不同容量的動力電池在熱失控中釋放氣體的種類、數(shù)量和影響因素進行了詳細的分析，研究表明CO2、CO、H2、C2H4、CH4、C2H6和C3H6是鋰離子電池熱失控中最常見的七種氣體，不同氣體的濃度與電池容量之間沒有相關(guān)性。并且，在所有氣體中，氫氣最早出現(xiàn)，擴散最快。
在所有氣體中，氫氣最早出現(xiàn)，擴散最快。在2020年5月12日，工業(yè)和信息化部組織制定的GB 18384-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》由國家市場監(jiān)督管理總局、國家標準化管理委員會批準發(fā)布，并于2021年1月1日起開始實施。標準增加了電池系統(tǒng)熱擴散試驗，要求電池單體發(fā)生熱失控后，電池系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)不起火不爆炸，為乘員預留安全逃生時間；而在鋰電池包內(nèi)安裝氫氣濃度傳感器，將會使鋰電池熱失效預警時間大大提前。
2022年4月8日，五部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于進一步加強新能源汽車企業(yè)安全體系建設的指導意見》，明確指出，鼓勵企業(yè)研究應用熱失控實時監(jiān)測預警裝置和早期抑制及滅火措施。熱失控是影響動力電池安全的最大誘因，2011—2019年事故調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，熱失控擴散導致動力電池出現(xiàn)安全問題的比例占50%以上。
基于多樣化的產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢，蘇州納格公司建立了完整的氣體傳感器研發(fā)、生產(chǎn)線，以及國內(nèi)比較完善的車規(guī)級氫氣傳感器全性能綜合測試實驗室。在新能源汽車燃料電池的熱失控安全監(jiān)測領域能夠提供成熟的技術(shù)產(chǎn)品，目前已實現(xiàn)批量穩(wěn)定供貨。
關(guān)于蘇州納格
蘇州納格光電科技有限公司創(chuàng)建于2011年，是一家知名的傳感器及芯片制造商和國家高新技術(shù)企業(yè)。產(chǎn)品涵蓋可燃氣體、溫度、流量、空氣質(zhì)量、厚膜印刷電路等，致力于綠色能源和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
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