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目前氫氣中各雜質分析以離線技術為主、集成度低、實施性差等問題，提出需自主設計多種關鍵雜質組分同時分析的集成聯用方法，構建滿足FCV用氫氣品質保證的完整分析監測體系以及未來應主要向在線分析技術方向發展。

燃料電池汽車（FCV）以氫氣作燃料可解決傳統內燃機汽車所帶來的排放污染和大量化石能源消耗問題。氫燃料電池作為一種將化學能催化轉化為電能的過程，氫氣的品質則直接影響燃料電池中催化劑的性能和壽命，甚至nmol/mol級別的某些痕量雜質也會引起燃料電池催化劑中毒，造成燃料電池系統的性能衰減。因此，對FCV用氫氣的質量管控至關重要。

為保障燃料電池的長周期良好運行，在FCV 氫源國際和國家標準ISO 14687-2、SAE J2719及GB/T 37244中均對各雜質含量提出相應的限值要求。（國際標準化組織（ISO）、美國汽車工程師學會（SAE）及我國國標（GB））

FCV用氫氣品質的指標要求

氫氣的成本和電池的耐久性是制約FCV 大規模商業化發展的兩大瓶頸。2018 年，我國氫能產量約2100萬噸，占世界氫產量的1/3，是世界第一產氫大國，可為FCV 提供充足氫氣來源。目前制氫技術主要有天然氣、石腦油、煤等化石能源制氫、電解水制氫、生物質制氫及其他工業副產氫等，其中90%的氫氣來源于化石燃料或工業副產氫  ，這些氫源中往往存在從原料或反應過程帶來的雜質或副產物，如H2S、H2O、CO、CO2、NH3、甲醛、甲酸或輕烴組分等，這些雜質的存在在不同程度上會影響燃料電池的使用性能和壽命。為保證氫燃料電池汽車的高性能、長周期使用，必須保障FCV用氫氣的品質。

目前，ISO 14687-2:2012、SAE J2719:2015和GB/T 37244—2018 等國際或國內標準對FCV 用氫氣中的雜質含量限值要求如表1所示。

表1 各標準對氫燃料中的雜質限量要求

注：當甲烷濃度超過2μmol/mol時，甲烷、氮氣和氬氣濃度不超過100μmol/mol。

結合表1可以看出，除SAE J2719:2015中對非氫雜質總量要求稍有區別外，各標準提供的FCV用氫的指標要求基本一致。大部分雜質的含量限值均在10-6（摩爾分數）級別，硫化物、HCHO、鹵化物甚至達到10-9（摩爾分數）超痕量級別，表明這些雜質的存在對燃料電池的性能產生不利的影響。為保障對痕量雜質的可靠檢測，對分析方法的靈敏度以及分析系統、采樣系統都提出很高的技術要求。

目前氫氣中各雜質分析以離線技術為主、集成度低、實施性差等問題，提出需自主設計多種關鍵雜質組分同時分析的集成聯用方法，構建滿足FCV用氫氣品質保證的完整分析監測體系以及未來應主要向在線分析技術方向發展。