水氢发动机？不，这些氢能源解决方案才是真“硬核科技”！

近日，某汽车公司宣布其研发的水氢发动机正式下线，在特殊催化剂的作用下水解制氢，进而驱动氢燃料电池汽车，实现“不加油，不充电，只加水”便能让汽车行走的神话。稍有科学知识的人便能看出，此“硬核科技”明显违背了基本科学原理。

氢能被称为 21 世纪的“终极能源”，高效利用氢能一直是能源行业密切关注的话题。燃料电池是高效清洁利用氢能的最佳工具，相关技术在国际范围内已取得重大突破，并开始在多个应用领域进入商业化运营阶段。目前，包括中国在内的多国政府都已出台氢能及燃料电池发展战略路线图。

随着《能源技术革命创新行动计划（2016-2030）》及《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书（2016）》的相关战略纲要的发布，近两年，我国多地都出台了氢能与燃料电池汽车相关政策，在车用能源领域，氢能燃料电池被认为是实现车辆使用阶段零排放、全生命周期低排放的重要技术方案，是未来汽车产业发展的关键方向。预计至 2030 年，建成的加氢站将达 1000 座，氢能汽车 200 万辆。

为配合氢能及燃料电池行业的快速发展，作为化学分析行业的领导者，安捷伦始终紧密跟踪行业发展动态，依托优势产品，为氢能源行业发展所涉及的分析标准提供完整的解决方案。

高纯氢气中超痕量甲醛分析

2012 年，ISO 颁布了 FCV 氢燃料标准 (ISO14687-2) ，对影响燃料电池发电性能及使用寿命的杂质浓度进行了严格规定。其中，该标准规定的甲醛标准浓度为 0.01ppm。对气体中的低浓度甲醛进行分析的常用方法为，衍生化和富集处理后通过高效液相色谱 (HPLC) 或气相色谱 (GC) 进行分析。但是，该方法无法直接进行在线分析。此外，该方法还需要进样、前处理等操作，故检测时的分离度较差。

另一方面，通过气体进样阀能将一定量的样品直接引入 GC，因此可以对气体中的甲醛直接进行在线分析。此外，还可以将取样袋中的气体引入 GC。基于此，安捷伦开发采用配备气体进样阀和脉冲放电氦离子化检测器 (PDHID) 的气相色谱仪分析氢气中甲醛的方法，并获得了理想的分析效果。

图 1. 11ppb 甲醛气体标准品（氢气平衡）的色谱图

燃料电池开发和测试中进行快速气体成分分析

Ceramic Fuel Cells Limited (CFCL) 是一家澳大利亚公司，致力于开发家用和轻型商用燃料电池，以在现场产生清洁电力。燃料电池通过电化学过程将燃料中储存的能量直接转化为电能。燃料电池可以清洁无噪音地产生电力。该客户采用 490 微型气相色谱系统（490 Micro GC）配备包括分子筛 (MS5A)、多孔聚合物 (PPQ) 和 100% 聚二甲基硅氧烷 (CP-Sil 5 CB) 色谱柱在内的三通道设置可以分析来自多个燃料电池过程的样品。系统可以快速准确地对天然气燃料、预重整废气和最终废气进行气体成分分析。

490 Micro GC 只需几分钟就能得出结果，进而快速准确地生成丰富的趋势分析数据。对于 CFCL 而言，提高分析速度对于研发和 β 测试期间优化燃料电池效率十分重要。

图 2. 490 Micro GC 的燃料电池设置和采样点

高纯氢气中的痕量 CO、 CO2 和 CH4 分析

采用由 Activated Research Company (ARC) 开发的 JetanizerTM——一款 FID 喷嘴型甲烷化装置，可以实现对高纯氢气中超痕量（＜0.1ppm）的 CO、CO2、CH4 分析。

图 3. 高纯度 H2（上）和 1ppm 气体标准品（下）色谱图

作为一家国际化公司，安捷伦氢能源解决方案已经在全球范围内得到用户的广泛验证和认可，除了文中提到的澳大利亚 CFCL 和美国 ARC，韩国信光化学也是安捷伦氢能源解决方案的忠实用户。未来我们将持续为中国用户提供更强有力的支持：

• 完善的方案涉及 Micro GC、GC、GC-MS-HES，用户可根据检测灵敏度和速度进行合理的选择；
• 研发团队覆盖中国、日本、美国和荷兰，团队联动能为用户呈现全球化视野，提前捕捉未来需求；
• 方案覆盖范围广，既满足实验室分析要求的高精度，也能实现现场快速分析，仅需一两分钟便可给出结果，并能进行在线分析。

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