保障燃料电池的氢气纯度

为何在加氢口取样对于可靠且符合标准的氢气系统至关重要

随着全球能源格局转向更清洁、更可持续的解决方案，氢气已成为推动交通、工业及发电领域脱碳的关键燃料。

其中，在质子交换膜 (PEM) 燃料电池中使用氢气是最有前景的应用之一，这种燃料电池为车辆和固定系统提供了高效率和零排放。但燃料电池的性能、安全性与使用寿命非常依赖于所供应氢气的纯度，这一纯度要求远比其他工业用途更为严格。即便是痕量污染物，也可能对燃料电池造成不可逆的损害，降低运行效率，并影响系统可靠性。

确保氢气纯度不仅仅是实验室分析的工作；它需要一套涵盖整个价值链（从生产和储存到运输和加氢）的综合方案。氢气在上述任一环节中，都容易发生纯度下降和污染，因此制定严格的取样和验证程序至关重要。

针对这一行业现状，深耕清洁能源市场的世伟洛克慕尼黑公司应用工程师Sauhaib Filali，撰写了这份白皮书，为从事氢能基础设施建设与燃料电池部署的工程师、操作人员及相关参与者提供专业技术指导。该白皮书探讨了氢气取样的原理与工程挑战，梳理了相关行业标准，并提出实用的系统架构方案，助力实现精确和合规的燃料品质验证。

阅读白皮书

在本次问答访谈中，Sauhaib 将为大家深入解读氢能市场现状、撰写本白皮书的初衷，以及这份白皮书如何能帮助都按客户。

问：请介绍一下您本人，以及您是如何进入这个行业的。

答：我毕业于摩洛哥的哈桑二世卡萨布兰卡大学，完成了机械工程专业的首个学士学位，该专业为法语授课的工程课程项目。但我渴望深化自己的技术专业知识，并打造一份国际化的工程职业生涯，因此我前往德国，在柏林应用科学大学取得了机械工程专业的第二个学士学位，该校的课程为德语授课。

我于2022年开始在世伟洛克慕尼黑公司任职，目前我的工作是为整个清洁能源价值链中氢气流体系统的设计、文档编制和实施提供技术支持，包括氢气生产、输送、储存、取样和车载应用。我的工作涵盖工艺工程、管道仪表图（P&ID）开发、组件规格说明、3D系统模型和装配图的开发，以及为客户提供现场技术支持。

此外，我还会评估氢能系统及组件是否符合国际氢能法规要求，确保系统设计兼具安全性与标准合规性。我也会定期在汉诺威工业博览会、TankTech 等行业盛会发表演讲，分享氢能系统设计优秀实践、氢燃料品质、氢气取样及安全标准等相关内容。

问：您如何看待氢能市场的现状与未来发展？

答：作为一名应用工程师，我见证了全球氢能市场的快速发展。氢能产业已从宏大的政治抱负、早期试验探索阶段，迈入架构更完善、以行业标准为导向的部署阶段。电解槽的产能实现了大幅提升，燃料电池交通也开始在亚洲和欧洲地区获得关注。

欧盟在氢能发展方面的举措尤其令我印象深刻，其制定了具有约束力的氢能基础设施建设目标。例如，欧盟《替代燃料基础设施法规》(AFIR)法规明确要求，2030 年前，欧盟核心交通干线沿线每 200 公里需配套建设一座加氢站。

尽管如此，氢能市场的发展仍面临诸多实际挑战。其中最大的问题之一是产业部署与可靠性之间的差距。目前有太多氢能系统在建设过程中，未能持续关注燃料品质或设备长期耐久性。氢能燃料电池对痕量污染物高度敏感，而氢燃料的品质保障工作，直至近期都常常被忽视。

如今，看到行业正着手解决这一问题，我倍感欣慰。ISO 19880-9 等新标准的出台，终于为加氢机的氢气取样提供了明确的技术指导，有助于确保输送至车辆的氢气符合关键纯度指标要求。我对此持乐观态度，相信这一转变将推动氢能经济实现规模化、长期成功。

问：是什么行业现状促使您撰写了这份白皮书？

答：我发现行业内对 PEM 燃料电池电堆的氢燃料品质要求以及取样在保护电堆中所起的作用的理解上，存在关键的认知空白。氢燃料的纯度至少需达到 99.97%，仅允许存在痕量污染物。但许多客户并不清楚如何在加注环节实现这一纯度标准。不少客户以前乃至目前仍单纯依赖供应商提供的分析证书，却忽略了氢气在压缩、储存和加注过程中可能发生的品质下降。

取样是验证使用端氢气是否仍符合规格要求的一种重要工程方法。然而取样本身是一项复杂的流程，若设计制造不当，不仅会导致检测结果不准确、不符合规范标准要求，还可能对系统造成长期损坏。