氫氣品質控制的氫能分析解決方案

即將到來的氫能社會

家用燃料電池及燃料電池電動車 (FCV) 越來越普遍,燃料電池利用氫氣產生電能,已成為實現氫能社會不可或缺的條件。

氫氣已大量應用於一些熟悉的物品,氫氣可透過各種工業程序產生,且容易轉換為電能,因此有許多研究致力評估以氫氣為熱力發電的燃料,以及儲存太陽能、風能等自然能源。

持續的技術進步,促使世界加速邁向氫能社會,全面採用燃料電池供應車輛動力和發電,減低對環境的衝擊。

燃料電池電動車 (FCV) 的氫燃料

ISO 14687-2 對於燃料電池使用的氫氣,訂有嚴格的純度標準,因為氫氣中若含有一氧化碳、硫成分等,會損壞燃料電池的催化劑。ISO 14687-2 是電動車的氫燃料標準,規定了許多必須控制的項目,而 Shimadzu 的各式分析儀器,可有效分析這些項目,符合規範。

表 1. ISO 14687-2 分析系統

Component Specification Analysis System
Total hydrocarbons (CH4 equivalent) 2 ppm Gas chromatograph system
Oxygen (O2) 5 ppm Gas chromatograph system
High sensitivity gas chromatograph system (BID)
FTIR spectrophotometer (CO analysis)
Helium (He) 300 ppm
Argon (Ar) and nitrogen (N2) 100 ppm
Carbon dioxide (CO2) 2 ppm
Carbon monoxide (CO) 0.2 ppm
Total sulfur compounds (H2S equivalent) 0.004 ppm Ion chromatograph (concentration analysis)
Sulfur Chemiluminescence Detection Gas Chromatograph System  (concentration analysis)
Formaldehyde (HCHO) 0.01 ppm Liquid chromatograph(DNPH derivatization analysis)
Gas chromatograph system(DNPH derivatization analysis)
Formic acid (HCOOH) 0.2 ppm Ion chromatograph(concentration analysis)
Ammonia (NH3) 0.1 ppm
Total halogen compounds 0.05 ppm
Particulate matter 1 mg/kg Balance

氫氣品質控制分析示例

為了滿足 ISO14687-2 定義的所有氫氣品質控制專案,有必要使用幾個不同的系統進行分析。島津集成工作站 LabSolutions LC/GC 支援多種分析系統,可通過一個工作站分析不同的儀器數據。

fig1c_0

 

Nexis GC-2030 Ion chromatograph LabSolution LC/GC i-Series AP Series