氫燃料電池用氫氣品質檢測是確保燃料電池系統
高效、安全、長壽命運行的關鍵環節。由于氫燃料電池(特別是質子交換膜燃料電池，PEMFC)對氫氣的
純度、雜質含量極為敏感，即使是
ppm（百萬分之一）級別的某些雜質也可能導致催化劑中毒、膜電極(MEA)損傷、性能衰減甚至系統故障。
因此，對氫氣品質進行嚴格、規范的檢測與控制至關重要。
一、氫燃料電池用氫氣的主要質量標準
目前，國際和國內針對燃料電池用氫氣品質，主要的標準有：
1. 國際標準
ISO 14687:2019?
《氫燃料 – 燃料電池汽車用氫氣品質》(Hydrogen fuel – Product specification)
是目前國際上燃料電池汽車與固定式燃料電池系統用氫氣的標準。
2. 中國國家標準
GB/T 37244-2018?
《質子交換膜燃料電池汽車用燃料 氫氣》
是中國專門針對燃料電池汽車（FCV）用氫氣制定的國家標準，基本等同采用 ISO 14687:2019。
? 上述兩個標準對氫氣中的
常規氣體成分、雜質種類及最大允許濃度進行了詳細規定，是氫燃料電池用氫氣品質檢測的核心依據。
二、氫燃料電池用氫氣品質檢測的主要指標
根據 ISO 14687:2019 和 GB/T 37244-2018，氫氣品質主要從以下幾個方面進行評價，涉及氫氣純度與多種雜質的最大允許濃度：
1. 氫氣純度（基礎指標）
氫氣（H?）的最小體積濃度要求：≥ 99.97%(即雜質總量 ≤ 0.03% 或 300 ppm)
這是燃料電池用氫的基礎純度門檻，低于此值可能影響燃料電池的整體性能與壽命。
2. 關鍵雜質及其最大允許濃度（單位：通常為 ppm，即百萬分之一）
以下為 ISO 14687:2019 和 GB/T 37244-2018 中規定的
主要雜質種類及其限值：
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| | | 極易使質子交換膜燃料電池的鉑催化劑中毒，導致電池性能急劇下降 |
| | | 硫是催化劑的強毒物，即使極低濃度也會不可逆地毒化鉑等催化劑 |
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| | ≤ 100 ppm（非嚴格要求，但影響熱值與效率）? | |
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| | | 水過多可能導致冰堵（低溫環境）、電堆組件腐蝕；但適量水對膜濕潤有利 |
? 注意：不同應用場景（如汽車用 vs. 固定電站用）對個別雜質的要求可能略有差異，但 CO、H?S、NH? 通常是控制嚴格的三大毒性雜質。
三、其他重要指標(非雜質，但也影響使用)
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| 一般要求 露點 ≤ -40°C，甚至 -50°C 或更低（尤其寒冷地區或防冰堵要求）
水分過多在低溫下會結冰，堵塞管道與閥島 |
| 通常為 35 MPa 或 70 MPa（高壓氫氣），檢測時需確保壓力穩定與安全 |
| 一般要求在 0°C ~ 40°C 范圍內供應，避免高溫或低溫對電堆造成熱沖擊 |
| 雖然標準中未嚴格限定，但高濃度可能影響燃燒與系統效率，系統會控制 |
四、氫氣品質檢測的常見方法與儀器
為確保氫氣滿足燃料電池使用要求，通常采用以下檢測技術與設備：
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| 露點儀（鏡面式、電容式、激光式），如 Michell、VAISALA 等品牌? |
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? 工業級氫氣加注站、燃料電池汽車加氫站、制氫工廠通常配備在線氫氣純度與雜質監測系統，以實現實時監控與自動報警。
五、總結：氫燃料電池用氫氣品質檢測的核心要點
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| ≥ 99.97%，即雜質總量 ≤ 0.03%（300 ppm） |
| 如 CO ≤ 0.2 ppm、H?S ≤ 0.004 ppm（4 ppb）、NH? ≤ 0.1 ppm，是催化劑保護的重中之重 |
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| 如 NOx、O?、烴類、鹵素等，均有明確上限，需根據標準控制 |
| 主要依據 ISO 14687:2019? 和 GB/T 37244-2018 |
? 一句話總結：
氫燃料電池用氫氣品質檢測的核心是保證氫氣的高純度（≥99.97%）與極低濃度的有害雜質（如CO、H?S、NH?等控制在ppm甚至ppb級），以確保燃料電池催化劑與膜電極的長期穩定與高效運行，避免中毒、腐蝕和性能衰減。
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