苏州纳格防爆型氢气检测仪和车规级热导式氢气传感器芯片重磅上市

    氢能源是我国新能源未来发展的重点领域。近年来国家开始部署氢能发展与利用，国内主要车企均已开展氢燃料电池电动汽车的研发。
 
　　但氢气是一种非常活泼的易燃易爆气体，氢能产业的发展离不开氢气的检测，从制氢站、储氢站、运输车、加氢站都需要氢气的检测。以氢燃料电池汽车为例，一般需要配置3—5个氢气检测模块。因此，随着氢能产业的发展，氢气传感器必将迎来大规模发展和普及。
 
　　然而，由于国内车规级氢气传感器研发起步偏晚，性能差，近年来国内氢燃料电池汽车采用的产品基本以进口为主，技术被垄断，且价格昂贵。在此背景下，从2017年开始，苏州纳格公司技术团队开创了融合印刷电子与MEMS加工的技术，采用非真空纳米印刷和1000℃以上的高温烧结工艺，研制出具有完全自主知识产权的，符合车载技术标准的新型纯国产氢气浓度传感器，性能媲美进口产品。
 
　　为满足燃料电池汽车规模化发展的新需求，苏州纳格公司近日开发出防爆型氢气检测仪HNE-H2产品和车规级热导式氢气传感器芯片HNF-H2产品，两款产品于9月1日上市销售。目前苏州纳格的氢气传感器已经有HNC、HND、HNE、HNF四种型号的产品，其中HNC产品满足氢能源汽车车载应用，HND产品满足低浓度氢气探测，HNE产品适用于固定式工业应用场景，HNF产品适用于锂电池热失效检测和固定式工业应用场景，四种型号的产品采用苏州纳格开创的MEMS+印刷电子技术相结合制备，拥有完全自主知识产权。苏州纳格在氢能源检测方面，不仅提供氢气传感器产品，也提供相应的服务和解决方案，在与客户共创价值的过程中提供优质的服务和技术。
 
　　HNE-H2产品采用催化燃烧原理，具有测量精度和灵敏度高、稳定性和可靠性高等特点。目前在售的型号有模拟信号，CAN信号和PWM信号。该产品满足GB/T 3836.1和GB/T 3836.2防爆型要求，该检测仪可用于氢气气体浓度达到爆炸风险的区域，例如：制氢加氢、石化、汽车、船舶、钢铁、发电等领域。
 
HNE-H2产品结构图
 
　　HNF-H2产品采用热导式原理，传感器功耗低至60mW(采用脉冲供电可低至20mW)，可满足10年车载使用寿命。具有响应时间快(<1秒)、功耗低、寿命长、量程大、测量精度高、稳定性和可靠性高、成本低等特点。此次开发的热导式芯片可以满足储能用锂电池热失控检测、电动汽车用锂电池热失控检测、其他固定式氢气检测应用场景。
 

HNF-H2产品图
 
HNF-H2产品对不同浓度的氢气(1%~10%)的响应图
 
　　在纯电动汽车日益普及的今天，电动汽车因为锂电池热失控导致的安全事故时有发生，电动汽车的安全性问题也越来越引起大家的重视。经德国戴姆勒公司的研究，针对不同容量的动力电池在热失控中释放气体的种类、数量和影响因素进行了详细的分析，研究表明CO2、CO、H2、C2H4、CH4、C2H6和C3H6是锂离子电池热失控中最常见的七种气体，不同气体的浓度与电池容量之间没有相关性。并且，在所有气体中，氢气最早出现，扩散最快。
 
　　在所有气体中，氢气最早出现，扩散最快。在2020年5月12日，工业和信息化部组织制定的GB 18384-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布，并于2021年1月1日起开始实施。标准增加了电池系统热扩散试验，要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间；而在锂电池包内安装氢气浓度传感器，将会使锂电池热失效预警时间大大提前。
 
　　2022年4月8日，五部委联合发布《关于进一步加强新能源汽车企业安全体系建设的指导意见》，明确指出，鼓励企业研究应用热失控实时监测预警装置和早期抑制及灭火措施。热失控是影响动力电池安全的最大诱因，2011—2019年事故调研数据显示，热失控扩散导致动力电池出现安全问题的比例占50%以上。
 
　　基于多样化的产品技术优势，苏州纳格公司建立了完整的气体传感器研发、生产线，以及国内比较完善的车规级氢气传感器全性能综合测试实验室。在新能源汽车燃料电池的热失控安全监测领域能够提供成熟的技术产品，目前已实现批量稳定供货。