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          氫燃料電池車用氫氣傳感器

          時間:2022-05-23 16:18:02來源:工采網

          導語:?在氫燃料電池汽車中成本占比不高,但卻發揮著重要作用的元器件,它就是傳感器。

            氫燃料電池車用傳感器主要有氫氣傳感器、壓力傳感器及溫度傳感器等,每種類型的傳感器作用不同,技術難度有差異。目前國內氫燃料電池汽車所用氫氣傳感器和壓力傳感器主要采用進口產品,氫氣傳感器以日本Figaro為主,壓力傳感器則以瑞士Huba Control、美國Sensata為主,溫度傳感器國內產品市場占比相對較高。

            造成氫燃料電池車用傳感器市場高度依賴進口的原因有很多,最關鍵的因素在于市場需求偏小,企業缺乏研發動力,已開發的國產產品測試又不夠。不過,隨著國內氫燃料電池汽車規模的擴大,部分國內企業開始嗅到商機,專門立項以加快氫燃料電池車用傳感器研發步伐。

            作為應用方的氫燃料電池系統企業表示:“國產傳感器機會非常大。只是車用傳感器需要在工程化方面做好匹配,建議傳感器廠商更多地去了解使用方的需求,更多地了解汽車標準的要求。國內只要做出來的產品通過測試,就會有很有競爭力,比如國產壓力傳感器價格不到進口一半!

            下面主要為大家介紹氫燃料電池汽車氫氣傳感器

          氫氣傳感器

            氫氣傳感器包括敏感探頭、電路板、外部殼體以及相關的結構組件;傳感器與外部的接口主要為通訊接口,這些子系統有機結合在一起構成了一個氫氣傳感器零部件。

            裝載氫氣傳感器,首要作用是為了保障氫燃料電池汽車運行安全。眾所周知,氫氣是易燃易爆氣體,對于氫燃料電池汽車而言,氫氣傳感器可檢測到氫氣濃度超過安全范圍時,給整車及時輸入報警信號,整車系統會立刻做出相應的斷電安全保護措施,以防止發生安全事故。

            此外,氫氣傳感器不僅能用于監測氣罐和電堆端氫氣的泄露,還能用于檢測排放尾氣中的氫氣濃度。氫燃料電池汽車也就能根據這些監測的信息來實時分析電堆的性能和反應程度,從而及時調整相關輸入指標或數據配置來實現車輛的安全、高效運行。

            一家燃料電池系統企業高層表示:“國標對氫燃料電池汽車的氫安全性是有要求的,一輛車需要氫氣傳感器的數量,要結合空間布置、通風、安全等來綜合考量。一般而言,發動機、儲氫罐、駕駛艙(車內)至少都要1個,尾排也會需要,我們的內定標準至少5個!

            值得一提的是,氫氣傳感器分很多規格,量程也不盡相同。不同的燃料電池車型,同一車型的不同位置,對氫氣傳感器的需求都不一樣,若要求耐高溫高濕、高精度,價格也會偏貴些;跐M足車輛需求及降成本的雙重考量,用戶一般會綜合選擇氫氣傳感器方案。

            小編了解到,目前國內氫燃料電池汽車用氫氣傳感器基本都可以用日本Figaro品牌的氫氣傳感器.

            從技術角度來看,傳感器并非新事物,但車用氫氣傳感器不同于消費類傳感器,使用工況非常復雜,需隨整車一起經歷更為嚴苛的高溫低溫,同時也要抵抗外力的作用(如振動、撞擊等各種情況)。車用氫氣傳感器產品的開發需要滿足車規產品開發的基本要求和過程,從系統需求描述和分析開始,逐步迭代到設計、分析、驗證到整車試驗,確保產品的全面性、可靠性和安全性。

            當前國內氣體傳感器的開發參差不齊,消費類氣體傳感器性能難以滿足汽車復雜工況下的要求,車規級氫氣傳感器的研發對于一般的傳感器廠商而言是一大挑戰。而除技術原因外,更關鍵的因素在于目前市場需求較小、單價不高,難以刺激企業投入較多的財力物力來研發車規級氫氣傳感器,同時下游用戶也不愿意花更多時間去驗證新產品。

            目前全球范圍內幾乎很少有廠商專門立項研發應用于氫燃料電池汽車的氫氣傳感器。

            “我們會選大家都選的,國外通過驗證的。從系統角度來說,一個系統幾十萬元,而幾個氫氣傳感器價格加起來不到1萬元,我們沒有那么多時間去驗證,考慮量程、精度、可靠性等能滿足要求就行!币患胰剂想姵叵到y集成商負責人直言,前期考慮穩定可靠的,再逐步用國產產品去替換,是正常的邏輯。

            不過,他同時也表示,當對氫氣傳感器需求量大的時候,該支持國產化的還是要支持。

            TGS2615-E00是日本FIGARO研發的半導體原理傳感器,響應快速、功耗低、體積小,TGS2615-E00 為了消除酒精等干擾氣體的影響而設置了過濾層,顯示出對氫氣極高選擇性的靈敏度特性。非常適用于檢測氫燃料電池系統的氫氣泄露。TGS6814是催化燃燒式的氣體傳感器,是TGS6812的升級版本?梢詸z測100%LEL水平爆炸下限的甲烷氣體,亦可以檢測H2,此傳感器不但具有優異的耐久性與快速響應能力,與此同時,線性輸出與輸出的高度穩定性也是其主要特征。也可以用于檢測氫燃料電池系統的氫氣泄露。

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