寶武清能與因士科技聯(lián)合研制“氫覺者”氫敏色變貼片賦能氫能源汽車日常加“油”

近日，寶武清潔能源有限公司（寶武清能）與工業(yè)嗅覺識(shí)別技術(shù)公司因士科技共同研制了一款針對(duì)加氫站氫氣泄漏檢測(cè)的創(chuàng)新性系統(tǒng)－安全盾系統(tǒng)。

安全盾系統(tǒng)是配套加氫站的氫氣泄漏檢測(cè)而建設(shè)的創(chuàng)新性系統(tǒng)。隨著氫氣燃料電池汽車的普及，在不久的將來，加氫站就會(huì)和現(xiàn)在的加油站一樣，廣泛用于氫能源汽車的日常加“油”。

在加氫過程中氫氣的泄漏等是個(gè)嚴(yán)重的安全問題，氫氣是一種易燃易爆的氣體，“安全盾”恰好解決這一問題。其關(guān)鍵技術(shù)是采用納米材料制成的H2可見光氫敏變色貼片，實(shí)現(xiàn)氫氣泄漏的可視化識(shí)別。其特點(diǎn)是響應(yīng)速度快，可重復(fù)使用，且無源本質(zhì)安全。一般用于纏繞或粘貼于增壓加注機(jī)管道與閥門接口處等，當(dāng)有泄漏時(shí)貼片會(huì)有直觀的顏色變化，通過廣角的辨色儀圖像識(shí)別后反饋至操作室屏幕，同時(shí)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，系統(tǒng)響應(yīng)快速及時(shí)，從而確保運(yùn)行設(shè)備安全可靠。

寶武清能的工作人員介紹了這個(gè)名為“氫覺者”的貼片材料，其主要采用新型納米級(jí)材料和高分子材料組成，具有抗溫變、抗?jié)�，靈敏度高，壽命長(zhǎng)，可重復(fù)使用等優(yōu)勢(shì)。

Q：氫燃料電池行業(yè)發(fā)展咋樣？

因士科技：雖然目前中國(guó)氫能市場(chǎng)還在發(fā)展初期，氫氣年均需求約2200萬噸，但到2050年，特別是國(guó)家對(duì)各個(gè)行業(yè)碳中和的要求以及新能源汽車的普及，氫能市場(chǎng)將可能迎來爆發(fā)，到時(shí)候公路上每行駛的3輛汽車?yán)锩�，可能就有一輛是氫燃料汽車。

Q：那加氫站是用來做什么的呢？

因士科技：加氫站就類似于我們?nèi)粘Ｉ�活中的常見的加油站。加氫站作為氫氣�?chǔ)存、輸送、銷售的重要場(chǎng)所，是氫燃料電池機(jī)車應(yīng)用和商業(yè)化推廣過程中不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，未來將會(huì)像加油站一樣普遍。

加氫站涉及卸氣、增壓、儲(chǔ)氫、加氫和放散等系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，各設(shè)備間布置有大量的管線、法蘭、閥門和接口，存在較多的易泄漏點(diǎn)位。當(dāng)空氣中氫氣的體積濃度在4．0vol％～75．6vol％之間時(shí)，遇火源就會(huì)爆炸；

另外，氫氣無色無味無臭，即使發(fā)生泄漏也很難被察覺。當(dāng)氫氣探測(cè)器檢測(cè)到氣體時(shí)，表明空氣中的氫氣含量已經(jīng)達(dá)到較高濃度，存在非常大的安全風(fēng)險(xiǎn)，此時(shí)處理過程有相當(dāng)高的安全隱患！

Q：所以我們現(xiàn)在需要針對(duì)氫氣本身的特性，進(jìn)行全流程的泄漏監(jiān)管來保證加氫站的安全！

因士科技：是的，首席科學(xué)家介紹該技術(shù)的靈敏度可以做到3秒內(nèi)開始變色，溫度越高靈敏度越高，變色效果越快。另外，最低的氫氣檢測(cè)下限可以做到0．1％以下，這意味著，不僅僅是純氫氣的管道泄漏檢測(cè)，對(duì)于含有氫氣的混合氣體，例如焦?fàn)t煤氣管道、天然氣、工藝生產(chǎn)氣等氣體的泄漏同樣有效。而目前氫氣標(biāo)準(zhǔn)為0．4％為報(bào)警限值，這在一定程度上也可以實(shí)現(xiàn)與氫氣可燃報(bào)警器的互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)受限空間的氫氣報(bào)警監(jiān)測(cè)。

寶武清能和因士科技已經(jīng)完成了多款“氫覺者”變色貼片開發(fā)和銷售，目前產(chǎn)品主要包括一次性和多次重復(fù)使用的貼片，可以靈活地使用在多個(gè)場(chǎng)景。相信未來，該技術(shù)不僅用于加氫站和氫燃料汽車，今后會(huì)在更多的化工廠、制氫工業(yè)、食品加氫、火箭氫燃料等地方見到“氫覺者”的身影。

氫能源的使用會(huì)逐漸地走入居民的生活的各個(gè)角落。理想的氫氣檢測(cè)技術(shù)一定是成本低、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易、壽命長(zhǎng)、敏感度高、抗干擾性強(qiáng)且安全可靠的技術(shù)。“氫覺者”氫敏色變貼片基本滿足以上的標(biāo)準(zhǔn)。

2020年8月，“氫覺者”加氫站安全盾系統(tǒng)正式在寶山的第一家加氫站試運(yùn)行。該加氫站是寶武清能投資建設(shè)的首座加氫站，也是中國(guó)寶武鋼鐵集團(tuán)的首座加氫站，地處中國(guó)寶武在上海寶山區(qū)的鋼鐵廠區(qū)內(nèi)，其規(guī)模為每天的加氫能力500千克。這座加氫站主要為廠區(qū)內(nèi)運(yùn)輸鋼材的物流重卡提供燃料，初期有十多輛重型卡車進(jìn)行示范運(yùn)營(yíng)，積累運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)后，將不斷增產(chǎn)，以滿足生產(chǎn)運(yùn)輸車型的新能源升級(jí)改造。

因士科技是一家工業(yè)嗅覺識(shí)別技術(shù)公司，在低功耗納米半導(dǎo)體氣敏材料和芯片技術(shù)上擁有多項(xiàng)專利技術(shù)。這次寶武清能與因士科技的合作，將加氫站的泄漏檢測(cè)精確提升到了“微泄漏”—PPM的級(jí)別。

微泄漏，通常指流量非常小的氣體泄漏，傳統(tǒng)的報(bào)警探頭無法感知，需要靠手持式的儀器人工一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)的檢測(cè)識(shí)別。

PPM，parts per million，對(duì)于氣體，PPM一般指摩爾分?jǐn)?shù)和體積分?jǐn)?shù)，經(jīng)常用于濃度非常小的場(chǎng)合。

寶武清能技術(shù)總監(jiān)表示：“我們通過廣角辨色儀的圖像算法對(duì)微泄漏造成的貼片變色進(jìn)行識(shí)別，用一個(gè)辨色儀可實(shí)現(xiàn)大范圍多點(diǎn)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏，系統(tǒng)會(huì)迅速啟動(dòng)防護(hù)動(dòng)作。該技術(shù)在制氫裝置近端真正實(shí)現(xiàn)了無源檢測(cè)，檢測(cè)手段做到了本質(zhì)安全化。此系統(tǒng)在靈敏度、反應(yīng)時(shí)間上等，都具有很大的優(yōu)勢(shì)。在廣角可視范圍內(nèi)，使全裝置氫氣的泄漏檢測(cè)變得簡(jiǎn)單。目前該技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)了多項(xiàng)專利技術(shù)�！�

來源：投資界綜合