氫能源是終極的清潔能源,是中國新能源未來發展的重點領域。近年來國家開始部署氫能發展與利用,國內主要車企均已開展氫燃料電池電動汽車的研發。
雖然氫能源作為一種清潔而高效的能源替代傳統能源是必然趨勢,但氫氣易燃易爆,空氣中只需含有4%的氫氣就能產生氫氧氣體,有時也稱為氫氧混合氣(knallgas),最小的火花都能將此類氣體點燃。氫能源在全產業鏈包括氫氣制備、貯存、運輸和使用過程中需要諸如壓力傳感器、溫度傳感器、氫氣濃度傳感器等多種傳感器對其內外部環境保持監測。
為了保證未來氫燃料汽車以及相關基礎設施的安全,必須探測,而且氫氣傳感器的響應速度必須足夠快速,以便在起火發生之前探測到泄露的氫氣。
煒盛科技現已推出針對氫燃料電池汽車氫氣泄漏檢測的MEMS氫氣傳感器:GMV-2021B。
GMV-2021B為基于MEMS技術的半導體金屬氧化物氫氣傳感器,半導體金屬氧化物吸附氧氣時, 電阻率會顯著增加,當氫氣等還原性氣體將金屬氧化物化學吸附層中的氧氣還原時,電阻率會隨之變化,通過檢測電阻變化量即可檢測氫氣濃度。
極低的檢測下限、快速地的響應速度
大部分半導體金屬氧化物傳感器都采用氧化錫作為敏感材料,可測氫氣濃度范圍為10ppm至20ppm,其平均響應時間在20s左右。GMV-2021B MEMS氫氣傳感器可檢測1ppm甚至ppb級別的檢測 ,響應時間在10s以內,可探測空氣中微小含量的氣體并快速響應。
獨特的抗干擾特性,避免其它氣體的干擾
選擇性是半導體原理傳感器很難跨越的一個技術壁壘,通常采用材料特異性、工作溫度選擇、神經網絡算法或片上選擇性富集方式來提高其抗干擾特性,但很難實現高精度抗干擾特性檢測。GMV-2021B MEMS氫氣傳感器可實現獨特的抗干擾效果,避免醇類物質、甲烷、一氧化碳等還原性氣體的干擾,保證檢測的準確性。
絕佳的可制造性,更適于新能源市場的應用
采用MEMS制造工藝加工而成,摒棄了傳統傳感器生產過程中繁瑣的人工環節,使得傳感器的一致性及生產效率獲得極大提升。
隨著國家頂層設計的推出以及各地氫燃料電池產業規劃的推進,相關技術有望得到突破,規模化應用將帶來成本下降,從而加快氫能源商業化應用進程,隨之氫氣傳感器將會得到大規模的應用,而基于半導體原理的MEMS氫氣傳感器因其獨特的優勢將占據更大的市場。