氢燃料电池车用氢气传感器

在氢燃料电池汽车中成本占比不高，但却发挥着重要作用的元器件，它就是传感器。

氢燃料电池车用传感器主要有氢气传感器、压力传感器及温度传感器等，每种类型的传感器作用不同，技术难度有差异。目前国内氢燃料电池汽车所用氢气传感器和压力传感器主要采用进口产品，氢气传感器以日本Figaro为主，压力传感器则以瑞士Huba Control、美国Sensata为主，温度传感器国内产品市场占比相对较高。

造成氢燃料电池车用传感器市场高度依赖进口的原因有很多，最关键的因素在于市场需求偏小，企业缺乏研发动力，已开发的国产产品测试又不够。不过，随着国内氢燃料电池汽车规模的扩大，部分国内企业开始嗅到商机，专门立项以加快氢燃料电池车用传感器研发步伐。

作为应用方的氢燃料电池系统企业表示：“国产传感器机会非常大。只是车用传感器需要在工程化方面做好匹配，建议传感器厂商更多地去了解使用方的需求，更多地了解汽车标准的要求。国内只要做出来的产品通过测试，就会有很有竞争力，比如国产压力传感器价格不到进口一半。”

下面主要为大家介绍氢燃料电池汽车氢气传感器

氢气传感器包括敏感探头、电路板、外部壳体以及相关的结构组件；传感器与外部的接口主要为通讯接口，这些子系统有机结合在一起构成了一个氢气传感器零部件。

装载氢气传感器，首要作用是为了保障氢燃料电池汽车运行安全。众所周知，氢气是易燃易爆气体，对于氢燃料电池汽车而言，氢气传感器可检测到氢气浓度超过安全范围时，给整车及时输入报警信号，整车系统会立刻做出相应的断电安全保护措施，以防止发生安全事故。

此外，氢气传感器不仅能用于监测气罐和电堆端氢气的泄露，还能用于检测排放尾气中的氢气浓度。氢燃料电池汽车也就能根据这些监测的信息来实时分析电堆的性能和反应程度，从而及时调整相关输入指标或数据配置来实现车辆的安全、高效运行。

一家燃料电池系统企业高层表示：“国标对氢燃料电池汽车的氢安全性是有要求的，一辆车需要氢气传感器的数量，要结合空间布置、通风、安全等来综合考量。一般而言，发动机、储氢罐、驾驶舱（车内）至少都要1个，尾排也会需要，我们的内定标准至少5个。”

值得一提的是，氢气传感器分很多规格，量程也不尽相同。不同的燃料电池车型，同一车型的不同位置，对氢气传感器的需求都不一样，若要求耐高温高湿、高精度，价格也会偏贵些。基于满足车辆需求及降成本的双重考量，用户一般会综合选择氢气传感器方案。

小编了解到，目前国内氢燃料电池汽车用氢气传感器基本都可以用日本Figaro品牌的氢气传感器.

从技术角度来看，传感器并非新事物，但车用氢气传感器不同于消费类传感器，使用工况非常复杂，需随整车一起经历更为严苛的高温低温，同时也要抵抗外力的作用(如振动、撞击等各种情况)。车用氢气传感器产品的开发需要满足车规产品开发的基本要求和过程，从系统需求描述和分析开始，逐步迭代到设计、分析、验证到整车试验，确保产品的全面性、可靠性和安全性。

当前国内气体传感器的开发参差不齐，消费类气体传感器性能难以满足汽车复杂工况下的要求，车规级氢气传感器的研发对于一般的传感器厂商而言是一大挑战。而除技术原因外，更关键的因素在于目前市场需求较小、单价不高，难以刺激企业投入较多的财力物力来研发车规级氢气传感器，同时下游用户也不愿意花更多时间去验证新产品。

目前全球范围内几乎很少有厂商专门立项研发应用于氢燃料电池汽车的氢气传感器。

“我们会选大家都选的，国外通过验证的。从系统角度来说，一个系统几十万元，而几个氢气传感器价格加起来不到1万元，我们没有那么多时间去验证，考虑量程、精度、可靠性等能满足要求就行。”一家燃料电池系统集成商负责人直言，前期考虑稳定可靠的，再逐步用国产产品去替换，是正常的逻辑。

不过，他同时也表示，当对氢气传感器需求量大的时候，该支持国产化的还是要支持。

TGS2615-E00是日本FIGARO研发的半导体原理传感器，响应快速、功耗低、体积小，TGS2615-E00 为了消除酒精等干扰气体的影响而设置了过滤层，显示出对氢气极高选择性的灵敏度特性。非常适用于检测氢燃料电池系统的氢气泄露。TGS6814是催化燃烧式的气体传感器,是TGS6812的升级版本。可以检测100%LEL水平爆炸下限的甲烷气体，亦可以检测H2，此传感器不但具有优异的耐久性与快速响应能力，与此同时,线性输出与输出的高度稳定性也是其主要特征。也可以用于检测氢燃料电池系统的氢气泄露。