催化法傳感器可穩(wěn)定并快速檢測濃度在4%以內(nèi)的氫氣，但對可燃性氣體的選擇性較差，易受抑制劑影響，且需較高的工作溫度，響應(yīng)時間比較長，難以滿足氫能應(yīng)用領(lǐng)域極高的安全與可靠性要求。

隨著碳中和能源變革契機的到來，研究機構(gòu)Reports and Insights去年7月發(fā)布氫氣傳感器研究報告估計，到2022 年底，全球氫傳感器市場價值將達到3.88 億美元 ，預(yù)計到 2030 年將達到 6.85 億美元 ，復(fù)合年增長率為 7.4%。

當(dāng)國內(nèi)各地發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)集群，把氫能做為重點戰(zhàn)略，那是不是本土氫氣傳感器就可以一飛沖天了呢？

倪小龍認為，“本土研究人員已成功開發(fā)多種基于不同工作原理的氫氣傳感器，還有許多具有潛力的氫氣傳感器正處于實驗室樣機階段。但與國外企業(yè)產(chǎn)品相比，仍存在成本偏高、壽命較短、靈敏度不夠等問題，離大規(guī)模批量生產(chǎn)、‘走進千家萬戶’的要求還有一段路要走。”

那么，國內(nèi)氫氣傳感器的整體實力和國外企業(yè)相比差距在哪呢？倪小龍舉了雕刻工藝品的例子來表達觀點：“大師和剛進門的學(xué)徒雕刻出來的工藝品，其品質(zhì)和一致性完全不同。做傳感器也是同樣的道理，國家重視晚，企業(yè)起步慢。雖說現(xiàn)在可通過MEMS工藝實現(xiàn)批量生產(chǎn)，但沒有專利可言的材料配方以及工藝經(jīng)驗不是靠一朝一夕就能獲得的?！?

三方聯(lián)合 打造中高端氫氣泄露檢測儀器

氫能產(chǎn)業(yè)在發(fā)展，國產(chǎn)氫氣傳感器一時未崛起。通過跨國合作將雙邊的優(yōu)勢和技能進行結(jié)合，為中國市場提供更有效的解決方案，成為當(dāng)下可行的運作模式。“中德2+2氫氣傳感器項目”就是其中之一。

在這一項目中，山東西微、北理工前沿技術(shù)研究院和德國UST環(huán)境傳感科技有限公司（簡稱“德國UST”）三方攜手、各顯所能。

據(jù)倪小龍介紹，山東西微作為“中德2+2氫氣傳感器項目”生產(chǎn)運營方，是中國少數(shù)能夠大規(guī)模生產(chǎn)汽車領(lǐng)域高溫溫度傳感器的企業(yè)。比如，其研發(fā)生產(chǎn)的550℃“國五”標(biāo)準的高溫溫度傳感器向廣西玉柴累計供貨超過30萬支。

北理工前沿技術(shù)研究院作為中企技術(shù)研發(fā)方，是北京理工大學(xué)與濟南市人民政府共建的高水平新型研發(fā)機構(gòu)。其中傳感智能技術(shù)創(chuàng)新中心由張軍院士領(lǐng)銜，其科研團隊集聚萬人、青千、優(yōu)青、青長等多學(xué)科交叉創(chuàng)新人才隊伍。

圖：2019年10月29日，校地簽署《共建北京理工大學(xué)前沿技術(shù)研究院合作協(xié)議》

倪小龍告訴記者，“引進海外技術(shù)，人家只會告訴你是什么，而不會說為什么、怎么做。有了這樣的人才團隊，就能接住引進來的技術(shù)，不斷吸收、消化和再創(chuàng)新，來應(yīng)對本土環(huán)境出現(xiàn)的新問題、新挑戰(zhàn)?！?

而德國UST是歐洲第二大綜合性傳感器芯片研發(fā)企業(yè)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在大眾、寶馬、奔馳、斯堪尼亞、MAN及各個德國載重汽車，這家成立30多年的企業(yè)，被倪小龍形容為“真正扎根傳感器行業(yè)的‘隱形冠軍’”。

在“中德2+2氫氣傳感器項目”中，山東西微以德國UST高性能氫氣傳感器為核心，圍繞氫能應(yīng)用重點領(lǐng)域比如氫燃料電池汽車、加氫站等場景開發(fā)生產(chǎn)一系列氫安全監(jiān)測產(chǎn)品。

手持式氫氣泄露檢測儀是山東西微引進的第一款典型產(chǎn)品。談及這款推出便自帶“光環(huán)”的產(chǎn)品，倪小龍評價稱，“在本土幾乎沒有競爭對手，而是直接與日本等歐美國家產(chǎn)品競爭。其性價比、質(zhì)量性能、響應(yīng)時間、量程和一致性、壽命等指標(biāo)都更占據(jù)上風(fēng)?！?

圖：山東西微氫氣泄漏檢測儀

從產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域上來說，在制、儲、運、用4大環(huán)節(jié)，均需要氫氣泄露檢測儀器，而山東西微的這款產(chǎn)品采用特制的MOX半導(dǎo)體氣體傳感器元件，支持自動檢測范圍切換，探測量程可從低濃度(ppm)到爆炸下限(LEL)，可以做到1款產(chǎn)品適用于氫能制、儲、運、用四大環(huán)節(jié)。

其次是技術(shù)上深具創(chuàng)新點。一是擁有極快的響應(yīng)速度，檢測響應(yīng)時間小于2秒；二是是傳感器工作溫度保持恒定，不受工作環(huán)境溫度影響；三是陶瓷膜的特殊設(shè)計，大大縮短了傳感器的加熱和衰減階段，提高了靈敏度和分辨率。