由于客户对在安全性、环保性、性能和效率方面提出了更高要求，因此移动工作机械、卡车和公共汽车的制造商越来越有意将氢气作为燃料来源。在氢动力汽车中，储罐中的氢气在到达燃料电池前，必须经过一系列控制阀进行调节。压力测量仪表在该过程中发挥着重要作用。然而，由于使用的材料不同，标准压力传感器并不都适用于氢气应用。威卡（WIKA）的MH-3-HY型号专为使用氢燃料电池的车辆设计。此外，该产品还获得了EC79/2009批准。
从原理上看，氢动力汽车比内燃机汽车更具有清洁性，因为当氢和氧混合时，副产品只有水蒸气。由于内燃机会向空气中释放危险性气体一氧化碳、挥发性有机化合物（VOC）和其他有害副产品，因此实现零排放是室内用车辆的一个特别关注点。这些车辆包括叉车、剪式升降机、牵引车、分拣车和运输车。即使这些车辆配备了最新的排放控制系统，也需关注上述问题。
另一方面，由电池驱动的电动汽车具有清洁性，但其主要缺点是行驶里程有限，因此需要频繁充电。此外，鉴于每个充电周期需要几个小时，这意味着公司需要使用已充好电的备用电池更换电量耗净的电池，例如叉车电池，以保持机器的生产效率。此类备用电池需求量大，且所需存储空间巨大，这导致物流成本居高不下。而相较而言，氢动力汽车只需几分钟就能完成充能，并立即恢复运行。其可以通过节省存储容量实现更高效的物流。
东亚国家（尤其是日本）和西欧国家是氢燃料电池汽车的先驱，其他国家也越来越重视这个话题。我们的网络研讨会对此提供了更深入的见解。此外，该研讨会还将阐明威卡（WIKA）能够如何帮助您克服氢应用方面的挑战。其关注重点是氢燃料电池，包括加氢站。
氢应用需要特殊的压力传感器
氢燃料罐中的压缩气体处于高压下：对于商用车辆而言，通常约为35 MPa/5250 psi。在氢到达燃料电池转化为能量之前，其储存压力必须降低到燃料电池的工作压力。为了更好地进行控制和确保安全性，该过程通常分为两个步骤：
- 在氢气进入氢燃料电池系统前，燃料罐附近的减压阀将其压力降至2 MPa/300 psi以下。
- 随后，在进入燃料电池喷射器之前，压力调节器将压力进一步降低至约0.1 MPa/15 psi。
通常，压力传感器安装在减压阀前后。其可确保系统压力保持在安全限值内。如果系统压力调节不正确，压力释放阀会将氢气排放到大气中。如果系统压力过低或氢罐为空，那么燃料电池将没有足够的压力维持运行，最终导致设备关闭。
由于压力传感器必须满足应用的精度和强固性要求，因此氢气应用还面临着特殊挑战。在一定条件下，氢分子会在金属表面分解。氢原子很容易穿透许多常见金属的晶体结构，包括不锈钢。在较高的温度和压力下，扩散过程还会加速。该现象被称为氢渗透，其在压力传感器中会造成两种后果：
- 信号漂移：传感器敏感结构中的电阻变化导致信号偏移
- 氢脆：金属更容易出现裂纹和断裂，即机械损伤
为了防止出现氢渗透，压力传感器可配备镀金平面膜片。然而，对于大多数氢燃料电池汽车来说，该选择下的成本通常过于昂贵。一个更具成本效益的解决方案是使用一种特殊的合金，这种合金不易受到氢渗透的影响，并可避免造成氢脆。
用于氢动力车辆的强固型压力传感器
威卡（WIKA）的MH-3型号是一款OEM电子压力传感器，适合在严苛条件下使用。基于该产品，我们已开发出一款专门用于氢动力车辆的新版本。MH-3-HY具有与MH-3相同的准确度、可靠性和稳固设计。此外，该版本具备由2.4711（Elgiloy®）和钴铬镍钼合金制成的焊接金属薄膜传感器，拥有高疲劳强度和优异的耐腐蚀性。该压力传感器没有针对介质的聚合物密封，也没有注油结构。使之非常适用于压力范围为2 MPa/300 psi至60 MPa/8000 psi的氢气应用。
鉴于其特征，MH-3-HY已获得欧盟关于氢动力车辆的EC79/2009批准。这使得原始设备制造商更便于为整个氢系统获得认证。然而，欧盟将于2022年7月取消该批准，即现有EC79证书将保持有效，但不会根据本指令颁发新证书。如需了解最新情况，您可以在我们的博客中找到关于自7月起涉及该主题的更多信息。
此外，MH-3-HY的制造在高度自动化的生产线上进行，这使我们能够为客户提供大量可靠且高质量的产品。而其他制造商则使用半自动或手动生产线。我们还对生产线末端的每个传感器进行100%的检查，并针对每个传感器进行氦气泄漏测试。
从根本上来说，越来越多的城市和公司将致力于在不牺牲性能和效率的前提下减少碳足迹。实现该目标的方法之一是使用氢动力公交车和移动工作机械。威卡（WIKA）广泛的测量产品系列将有助于大家朝着更清洁的未来迈进。
Note
除了MH-3-HY之外，我们还为全面氢气应用（从氢气的生产、配送到最终使用）提供各种压力变送器、温度传感器、浮球开关及其他配件。如果您有任何问题，请联系我们，我们将很乐意为您提供帮助。
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