燃料冷滤定仪

当代科学技术发展的主要特征是高度分化和高度综合，分析化学也不例外。分析化学是四大化学之一，包括两大范畴化学分析和仪器分析。化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法,常常需要使用比较复杂的仪器。 现代仪器分析速度快，适于批量试样的分析，许多仪器配有连续自动进样装置，采用数字显示和电子计算机技术，可在短时间内分析几十个样品，适于批量分析。有的仪器可同时测定多种组分。A2030冷滤点测定仪符合SH/T 0248，适用于测定馏分燃料包括含有流动改进剂或其它添加剂的柴油发动机燃料、民用取暖装置使用燃料的冷滤点。仪器特点**压缩机制冷系统确保达到要求的制冷深度。内置式真空泵和电子精密压力平衡系统维护吸滤压力自动平衡在设定值。自动控制冷却介质与被测试样的温差，维护降温速度受控且均匀稳定。内精密微机定时，确保判断结果的准确性。技术参数温度范围:-70～50℃分辨率：0.1℃压力范围：0～2kPa（200mmH2O）分辨率：1mm工作冷槽：单槽二浴，二浴等温测温元件：PT100(德国JUMO公司测温传感器)制冷方式：压缩机制冷（法国Danfoss）计 　时：60s 分度1s环境温度：5℃～40℃相对湿度：≤85%工作电源：AC220V±10%，50Hz功率消耗：900W外形尺寸：主 机：600mm×450mm×450mm　　　　　抽滤器：250mm×150mm×380mm重　　量：主 机：50kg　　　　　抽滤器：5kg

2014年11月20日，安东帕集团旗下ProveTec公司凭借全新推出的Callisto100 冷滤点测定仪，夺得德国勃兰登堡创新产品奖，以表彰其对柴油等燃料冷滤点检测的创新方法。小巧的单机版全自动冷滤点测试仪 Callisto 100 可测量柴油、生物柴油、混合油和燃气油的低温操作性能。Callisto 100 配备了新开发的先进帕尔帖 元件概念，可连接无甲醇冷却系统。确保了冷却夹套卓越的均一性，对于正确的冷滤点值测量是至关重要以及决定性的参数。优点概览 无故障检测 操作简单且直观 高样品通量 便捷的清洁程序易于操作 使用无接触的红外检测技术可轻松检测整个过滤单元 即使移液管外壁结霜也能保证卓越的检测性能。 可从菜单中选择预置的标准测试方法，以便于立即开始测试 大屏彩色显示屏可实时显示样品和夹套的温度 抽吸和回流时间的图像信息遵循样品的温度特性 根据测试方法统计评估测试结果的最小值/最大值/平均值 自动提示温度和真空校准程序步骤 可启动自动清洁程序定制用户灵活性也适用于手动浊点和倾点测量 关于安东帕ProveTec产品事业部安东帕ProveTec产品事业部由德国Petrotest公司演变而来，它是世界著名的石油产品分析仪器专业厂家，于1873年由Mr.Berthold Pensky宾斯基先生(注：宾斯基—马丁闭口闪点仪发明人之一)创办，至今已有近140年历史。Petrotest公司于1994年荣获ISO9001质量体系认证证书，其开发研制的全自动油品分析仪具有世界先进水平，分析结果精确可靠，使用操作安 全简便。符合ASTM(美国试验与材料协会标准)，ISO(国际标准)，DIN(德国国家标 准)，IP(英国石油学会标准)，FTM(美国联邦标准)，及其它各种等小标准。在全世界拥有无法计数的广大用户。 2012年3月1日，Petrotest公司正式成为安东帕公司的全球第十七个子公司，并改名为ProveTec GmbH，A company of Anton Paar, 同时由安东帕公司全面负责Petrotest公司产品在国内的相关业务。目前安东帕ProveTec产品涵盖闪点测试、馏程测定、燃料油检测(胶质、氧化 安定性测定、蒸汽压测定、铜片腐蚀等)，润滑油测定(抗乳化性能、泡沫特性、防锈测定、摩擦磨损等)，沥青测定(软化点、延度、脆点、针入度等)，针、锥 入度测定等。依托于安东帕公司精湛的制造工艺，以及一贯的研发投入，广大石油及石化行业用户将会在今后享受到更优质的产品和服务。

低碳燃料标准制定全面启动　两项“低碳燃料”国标草稿 预计8月前报批　　低碳燃料一般指与传统化石燃料(如柴油、汽油、航空煤油)相比，单位能量能源具有更低的碳强度(或者说温室气体排放强度)，这种比较是建立在燃料生命周期评价的基础上。也就是说，燃料的碳强度应从能源原料的获取开始计算，包括开采(种植)、生产、运输以及最后汽车发动机燃烧，整个过程的温室气体排放都应包括在燃料碳度内，并不是只考虑汽车发动机的燃烧排放。而且，温室气体的排放可能因其中任何环节的改变而产生较大的变化，同一种燃料的碳强度是可以通过工艺改进、技术创新来降低的。从国内外研究成果来看，废弃油生物柴油、纤维素乙醇、可再生电力等具有更低的碳强度和减排潜力，被认为是低碳燃料。　　那么，我国应如何实现交通燃料的低碳化呢?中国标准化研究院资源与环境标准化研究所的陈亮博士指出：“要摸清家底，开展交通燃料生命周期温室气体排放评价，首先要具备一套标准的评价方法学。”据悉，由中国标准化研究院、能源与交通创新中心、中粮集团等七家单位共同研究起草的两项“低碳燃料”国家标准。　　其中，《交通燃料生命周期温室气体排放评价 原则和要求》已经完成了广泛征求意见稿并在广泛征求意见中 《交通燃料生命周期温室气体排放 报告与审核》处于标准起草阶段，有望于7月初完成标准征求意见稿。两项“低碳燃料”国家标准草稿计划于8月前报批国家标准化委员会。这两项国家标准不仅可以帮助企业评价交通燃料生命周期温室气体排放，也可以帮助各级政府决策部门根据评价结果制定相关的政策法规。　　国家发改委相关人士表示，低碳燃料的研究工作能从定量角度对如何降低碳排放做了有益的探索，提出了思路。同时，还可以用科学的方法对当前的一些热点作出判断，不能说开发的产品是低碳的，就认定整个产业链就是低碳的。

记者从国家核安全局获悉，大亚湾核电站二号机组反应堆中的一根燃料棒包壳出现微小裂纹，其影响仅限于封闭的核反应堆一回路系统中，放射性物质未进入到环境，未对环境造成影响和损害。　　国家核安全局有关负责人介绍说，为保证工作人员、公众、社会和环境的安全，核电站按照纵深防御原理设计了核燃料包壳、一回路压力边界和安全壳三道实体屏障，以防止放射性物质释放到环境。核电站按照运行技术规范的要求，对一回路放射性进行连续监测。2010年5月23日，大亚湾核电站二号机组正处于正常的功率运行状态，一回路放射性水平例行监测中，发现核反应堆一回路放射性碘核素及放射性气体活度异常上升，经研究判断为一根燃料棒包壳出现微小裂纹，其影响仅限于封闭的核反应堆一回路系统中。核反应堆一回路压力边界和安全壳完整性良好，确保放射性物质不会进入到环境。核电站设置的监测仪器显示厂房内和厂房周围环境的放射性水平无异常变化，环境保护部在大亚湾核电站周围设置的放射性监测点的独立监测也未发现异常变化。　　这位负责人指出，大亚湾核电站二号机组核反应堆一回路冷却剂放射性水平虽然较往常有异常升高，但仍低于正常运行限值的十分之一，满足核电站运行技术规范的要求，不影响核电站的正常运行。大亚湾核电站二号机组反应堆中有四万多根燃料棒，个别燃料棒出现破损，属于正常运行工况。我国核电站燃料棒的可靠性与国际水平相当，在核电站的设计中考虑了正常运行时允许有一定的燃料棒破损率，世界上和我国核电站的实际运行中也出现过极少量燃料棒的破损，只要反应堆一回路放射性水平控制在规定限值内，核电站仍允许运行，燃料棒破损不会对环境造成影响和损害。目前该机组一回路冷却剂放射性水平已下降并趋于稳定，机组仍然在正常运行中。　　这位负责人说，国家核安全局将继续关注此事进展，督促大亚湾核电站认真进行原因分析，采取有效措施，确保核电站运行安全。

p style="text-align: center "strong我国已发布40项燃料电池国家标准/strong/pp style="text-align: center "strong有力推动了燃料电池汽车等产业发展/strong/pp　　截至目前，我国已经发布燃料电池国家标准40项，其中采标(采用国际标准)国家标准13项，我国自主制定国家标准27项(占总标准数量约67.5%)。这是9月23日，中国工程院院士、中科院大连化学物理研究所研究员、全国燃料电池及液流电池标委会主任委员衣宝廉在北京举行的2015年燃料电池技术与标准化国际研讨会上透露的。/pp　　据悉，燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，将燃料和空气分别送进燃料电池，就能生产出电能。从外表上看，燃料电池有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上不能“储电”，而是一个“发电厂”。作为一种无污染、高效的发电方式，燃料电池应用领域广泛，既可用于军事、空间、发电厂领域，也可应用于电动车、移动设备及居民家庭领域，被认为是终极的发电方式。/pp　　2015年被业内人士认为是燃料电池的产业化元年，燃料电池汽车投放市场、燃料电池固定式发电进入商业化运营模式以及不断开拓燃料电池在便携式、微型领域的商业化发展道路，而标准规范成为其产业化发展路上至关重要的一环。目前，无论是日本、韩国等亚洲国家，还是美国、德国等欧美国家，都十分重视燃料电池，加大马力进军这一产业，尤其是积极抢占标准这一产业制高点。IEC(国际电工委员会)专门成立了IEC/TC105(国际电工委员会燃料电池标准化技术委员会)，负责燃料电池的国际标准制定，现任主席来自日本，秘书处设在德国。/pp　　我国早在2008年就成立了全国燃料电池标准化技术委员会，后在2012年更名为全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会(SAC/TC342)，主要负责燃料电池和液流电池技术领域的标准化工作。“我国一直积极参与该领域的国际标准化工作，已有十几位专家加入IEC/TC105各个工作组参与相关工作。2012年提出的低温冷启动测试方法国际标准提案已被合并入《聚合物燃料电池单电池测试方法》国际标准中。去年，我国专家齐志刚博士成为了WG1(术语标准工作组)的召集人，实现了在此领域的新突破。”全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会(SAC/TC 342)秘书长卢琛钰介绍说。/pp　　同时，我国的燃料电池标准体系建设也在不断完善。目前已经发布的40项国家标准中，形成了基础标准、FC模块、固定式FC发电系统、便携式FC发电系统、微型FC发电系统、驱动辅助动力用FC发电系统等组成的燃料电池标准体系框架。尤其值得一提的是，在燃料电池的产业应用中，燃料电池汽车正成为新能源汽车的宠儿之一。我国很早就对燃料电池汽车进行了探索，并在2008年北京奥运会、2010年上海世博会上推出了示范产品。截至目前，我国先后有200余辆燃料电池电动车示范运行，累计运行里程十余万公里，产品性能与国际水平接近，但成本、耐久性等方面亟待改善。/pp　　在我国已经发布的国家标准中，燃料电池汽车成为重要的组成部分，包括《燃料电池电动汽车燃料电池堆安全要求》《汽车用燃料电池发电系统 技术条件》《乘用车用燃料电池发电系统测试方法》等10余项标准都与其相关。“我国在车用燃料电池和燃料电池车方面已取得较好进展，今后将在耐久性与低成本燃料电池技术方面继续开展研究工作，促进燃料电池车示范与应用。燃料电池标准化工作已有良好开端，今后应加强国际合作，促进燃料电池技术与标准化工作向深入发展。”衣宝廉说。/p

2010年10月底，国家质检总局、国家标准委在《中华人民共和国国家标准批准发布公告》(2010年第6号)中向社会发布了264项国家标准。该批国家标准中，制定190项，修订74项 强制性标准14项，推荐性标准250项。其中包括《生物柴油调合燃料(B5)》标准，编号为GB/T 25199-2010，实施日期为2011年2月1日。该标准是由中国石化石油化工科学研究院及中粮集团有限公司负责起草并完成的。　　《柴油机燃料调合用生物柴油(BD100)国家标准》早在2007年已经颁布实施，但由于没有调合燃料的标准，生物柴油在实际应用中不够规范，在燃料市场中没有正式的身份，使国内生物柴油生产企业处境尴尬。B5标准的颁布和今后的实施，为国内生物柴油进入市场打开了大门。　　生物柴油调合燃料B5国家标准的颁布、实施将为生物柴油的推广应用及行业发展奠定重要的基础。生物柴油BD100生产及生物柴油调合燃料B5生产、调合、销售企业应严格执行相关国家标准，保证产品质量。除标准外，从事生物柴油生产、调合、销售等有关企业应密切关注酸值、凝点、冷滤点、氧化安定性等几项重要指标。如有必要，建议供需双方根据当地气候条件及调合用常规柴油的实际质量情况确定BD100的供货指标及协议。　　据悉，生物柴油调合燃料B7标准制订的基础工作目前已经展开，2011年BD100国家标准也将进行修订。生物柴油行业发展的技术条件已基本具备，只待国家行业政策东风的进一步推动。同时，生物柴油调合燃料标准实施后，国内必将迎来生物柴油产业的大发展，众多民营企业会乘势大举进入燃料市场。生物柴油事关国家的能源安全，能源工业是长期稳定的事业，希望生物柴油企业不受经济利益左右保证市场的稳定供应。

德国ETAS氢燃料电池HIL方案- FCU HIL测试方案（面向2020年最新版）ETAS GmbH 成立于 1994 年，是罗伯特博世联合企业的一部分，是车用电子控制系统以 及相关嵌入式控制系统软件开发工具和测试设备的领先供应商。ETAS 致力于为车用嵌 入式系统的整个生命周期提供支持性的创新产品。ETAS 可向全球的汽车 OEM 以及电控 单元的一级供应商提供产品与服务。本公司在全球拥有约 700 名员工，年营业额达到约 1.4 亿欧元。以下是有关本公司的概要介绍。ETAS 全球化网络是在全球范围内构建起的一个由办事机构和研发中心组成的网络，通 过该网络进行产品的开发、配置并提供技术支持。本公司相信，对于建立长期、成功 的客户关系来说，在地理位置上与客户接近将具有至关重要的意义。ETAS 集团总部位 于德国斯图加特，在美国、日本、韩国、中国、印度、法国、英国、意大利、巴西及 俄罗斯联邦均设有地区分公司或办事机构。每一处办事机构都提供客户账户管理、客 户技术支持、区域内项目管理以及工程技术服务资源等。与纯电动汽车相比，氢燃料电池汽车具有加注时间短，续航里程长等优势，是未来汽车工业可持续化发展的重要方向。目前，氢燃料电池汽车产业正在兴起。氢能是一种清洁能源，氢燃料电池只会产生水和热，并不会产生二氧化碳，对环境无任何污染。 燃料电池电动汽车技术是目前世界环保汽车技术的热点，我国应更加积极开展燃料电池电动汽车技术研究，较快缩小与西方汽车工业发达国家的汽车环保技术的差距，从能源和环保角度来讲，进行燃料电池电動汽车技术开发对能源多样化，发展燃料电池汽车，将促进一系列技术和产业的发展，形成国民经济发展的新增长点。 燃料电池是一种很有前途的清洁能源，在未来很可能代替传统能源成为主要能源。所以，很多国家和跨国集团都极其重视燃料电池技术的开发和研究。美国将燃料电池技术列为国家安全技术 欧盟在2008年制定了2020年氢能与燃料电池发展计划，投资近10亿欧元用于燃料电池与氢能研究、技术开发及验证等方面 加拿大计划将燃料电池发展成国家的之助产业 日本认为燃料电池技术是21世纪能源环境领域的核心 《时代》周刊将燃料电池电动汽车列为21世纪10大高技术之首 我国中长期科学和技术发展规划纲要明确提出，大力发展氢燃料的制取、存储及专用燃料电池技术的开发与研究，提高产业化技术。 近20年来，我国科技人员经过不懈努力，尽管燃料电池及材料的开发和应用得到了极大的进展，但由于研究投入和产业化资金数量很少，燃料技术的总体水平与发达国家相比还有较大差距，燃料电池技术的阻力主要在于基础设施匮乏，技术人才不足，成本高、耐久性差，研究力量分散，产业化体系尚未形成，尤其是缺少企业的参与，很难将研究成果进行示范应用。所以，我国应寻找最佳切入点，根据当前和中长期经济和社会发展需要，集中研究力量，大力推动燃料电池发电技术的发展，加大研发和产业化投入，为我过的国家能源安全和国民经济可持续发展服务。用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型 燃料电池系统的典型架构-使用ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型进行模拟的依据LABCAR-MODEL-FC（用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型能记录完整的燃料电池系统，包括堆栈、外围设备和柔性ECU。其包含一个可以对水流、温度影响和反应动力学详细模拟的一维PEM-FC堆栈。柔性ECU也能保证在工作站进行直接的闭环试运转。 LABCAR-MODEL-FC模型能确保用户逼真地模拟出燃料电池系统，从而对HiL系统中的ECU进行测试。其模块化的模型架构可以让特定的客户对氢气、氧气和冷却系统进行模拟。 模型扩展装置LABCAR-MODEL-FCCAL模型（用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FCCAL模型（燃料电池校准）是一种二维的PEM-FC堆栈模型，用于详细地模拟电、水、和压力分布。鉴于此模型具有模块化的设计特点，并且还配有参数化的工具，因此其可以跟现有的LABCAR-MODEL-FC模型进行无缝整合。 两种变体均可整合到LABCAR-MODEL-VVTB模型整车模拟中（虚拟车辆测试台的模拟模型，用来进行HiL测试）。 LABCAR-MODEL-FC在汽车应用中，通常优先使用PEM-FC燃料电池，因为其具备启动快、能量密度高和动力学稳定的优良特点。为了给客户在此大有前途的创新领域提供支持，ETAS提供了燃料电池系统的LABCAR-MODEL-FC模拟模型，用来进行HiL测试。测试用于燃料电池系统的ECU LABCAR-MODEL组合包括集成电路发动机、用于汽车推进的锂离子电池、电动机、燃料电池、车辆动力学、车辆、驾驶员和环境的仿真模型。在汽车应用中，通常优先使用PEM-FC燃料电池，因为其具备启动快、能量密度高和动力学稳定的优良特点。为了给客户在此大有前途的创新领域提供支持，ETAS提供了燃料电池系统的LABCAR-MODEL-FC模拟模型，用来进行HiL测试。 ETAS的LABCAR-MODEL-FC模拟燃料系统性能。模拟整个系统-从PEM-FC（高分子电解膜燃料电池）堆栈到反应物和冷却剂的供应-以确保对燃料电池系统ECU的可靠性测试和校准。LABCAR-MODEL-FC可以模拟堆栈、氢气供应、氧气供应和冷却剂供应的详细过程。此技术基于对物理过程的精确模拟，而这些模拟都是基于对电解反应的复杂计算以及基于对堆栈和外围设备之间相互作用的复杂计算得出。鉴于现代燃料电池堆栈的复杂性,要对堆栈进行一维（1D）空间分布模拟。为了满足当前和未来的要求，可以实现对二维（2D）堆栈模拟进行特殊扩展，其燃料电池系统的模拟模型可用于完成基于HiL的校准（LABCAR-MODEL-FCCAL）。基于PC的模拟目标LABCAR-RTPC能为实时模拟提供所需的电源。 LABCAR-MODEL-FC模拟模型可以让用户在硬件在环测试台上对燃料电池的ECU进行早期的测试和优化。 将高成本的测试和安全相关的应用转移到硬件在环测试台上，从而在开发过程中让顾客直接受益。应用实例包括模拟PEM-FC燃料电池堆栈的冷启动调节或模拟氢气供应的临界处理。 ETAS模拟模型的优势ETAS燃料电池模型包括用于模拟堆栈和外围设备的Simulink元件库和各种电解槽模型。模型的实时性有利于测试燃料电池ECU时与ETASHiL系统的整合，还可以同时进行安全相关的故障模拟和ECU软件的初始预标定。由于这些模型考虑到了所有相关的物理现象，可以用来测试所有项目，包括基础软件、高级控制、操作和诊断性功能。ETAS的模拟模型组合提供HiL模拟，包括独家提供的硬件 、软件和模拟模型。 应用用户可针对具体的汽车要求，进行大量的典型性闭环ECU测试： l 测试用于氢气供应的典型ECU功能：l 惰性气体测定、清洗方法、气体引射器控制l 测试用于氧气供应的典型ECU功能：l 空气压缩机控制、水再循环l 测试用于冷却系统的典型ECU功能：l 冷却方法、泵控制、散热器激活l 测试用于诊断和管理的典型ECU功能：l 渗漏检测、冷启动、压力协调、紧急关闭l 针对优化运行的设计和校准：l 水管理、电厂辅助设备 优势LABCAR-MODEL-FC有助于对所有项目进行测试，包括基础软件精密控制、运行、和燃料电池ECU的诊断功能。LABCAR-MODEL-FCCAL扩展模型提供了2D堆栈模型，可以实时精准地模拟出电池电压、电解膜状态或水再循环过程，从而满足当前和未来的要求。该模型可以同LABCAR-MODEL-VVTB进行整合（用于HiL测试的虚拟车辆测试台模拟模型）ETAS独家提供硬件、软件和模型，以及客制化技术服务和专家咨询。 用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型（LABCAR-MODEL-FC）包括对PEM-FC堆栈的一维模拟，以及对反应物和冷却剂供应系统进行详细和模块化记录。还能提供操作燃料电池ECU所需的所有相应接口。 用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型（LABCAR-MODEL-FCCAL）为LABCAR-MODEL-FC模型增加了2D空间分辨堆栈模拟，并且能详细洞察电池性能。除了有助于对ECU在闭环控制回路中运行时的基础校准外，其还能让用户对最佳堆栈运行的功能进行测试，以及在早期开发阶段将电池降解降至最低。 因LABCAR-MODEL-FC和LABCAR-MODEL-FCCAL基于PC的模拟目标LABCAR-RTPC以及开放性，可对其进行定制并满足不同的要求。Simulink的开放性安装启用特点让开发者可以选择对ETAS或其它供应商提供的元件模型进行整合。 除了模拟模型外，ETAS还对所有开发需求提供技术支持服务和咨询。用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型 燃料电池系统的典型架构-使用ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型进行模拟的依据LABCAR-MODEL-FC（用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型能记录完整的燃料电池系统，包括堆栈、外围设备和柔性ECU。其包含一个可以对水流、温度影响和反应动力学详细模拟的一维PEM-FC堆栈。柔性ECU也能保证在工作站进行直接的闭环试运转。 LABCAR-MODEL-FC模型能确保用户逼真地模拟出燃料电池系统，从而对HiL系统中的ECU进行测试。其模块化的模型架构可以让特定的客户对氢气、氧气和冷却系统进行模拟。 模型扩展装置LABCAR-MODEL-FCCAL模型（用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FCCAL模型（燃料电池校准）是一种二维的PEM-FC堆栈模型，用于详细地模拟电、水、和压力分布。鉴于此模型具有模块化的设计特点，并且还配有参数化的工具，因此其可以跟现有的LABCAR-MODEL-FC模型进行无缝整合。 两种变体均可整合到LABCAR-MODEL-VVTB模型整车模拟中（虚拟车辆测试台的模拟模型，用来进行HiL测试）。 实时模型运行平台仿真硬件 ES5300 RTPCETAS LABCAR 使用运行实时操作系统 Linux 的标准 PC 进行仿真模型运算。其灵活的结 构可适应 PC 市场的最新发展趋势，用户可将仿真 PC 更换为市场上出现的具有更高性 能的 PC。因此，LABCAR 使用户能在尽可能宽广的测试范围和深度内进行精确仿真， 从而确保了在专用硬件和软件方面投入的高效性。 标准 IPC 进行模型仿真工作 从上图可以看到，采用了四核 CPU 的实时工控机，在 ETAS 软件环境的管理下，可以实 现分核下载，即将不同模型下载到不同的核内并行运行，确保了在复杂任务管理模式 下系统的实时性。标准 PC 还可提供 PCI 和 PCI-Express 总线接口，将需要辅助板卡(例 如使用 CAN 总线进行 ECU 通讯的板卡)集成到整个系统中。 传感器信号仿真传感器信号仿真主要通过 ETAS 自有的 I/O 板卡实现。本方案中普通的信号级传感器信 号采用 ES5350 模拟信号输入输出板卡、ES5321 PWM 及数字信号输出板卡及工程部件 实现；FUEL CELL 相关的温度信号(电阻信号)采用 ES5385.1 模拟 发动机特有信号的模 拟和采集采用 ES5340.2-ICE 板卡实现。ES5300 实时仿真计算机及 ES5350、ES5340、ES5321 和 ES5385.1 电流传感器仿真本方案中推荐采用配置中 30 路 ES5350DAC 输出模拟信号，通过 DB6200 转换为 4- 20mA 电流信号的方式模拟电流传感器。执行器信号采集同上，采用安装在 ES5300 实时仿真机上的 ES5350 模拟输入板卡和 ES5321 PWM 板卡 检测控制器的执行器控制信号。对于特殊的负载，采用真实器件负载箱实现，如高压 接触器和充电电子锁等。 电流采集模块采用 CSM_5PA 板卡来实现。该电流测 模块用于测 动态负载电流。 静态电流测通道数 10最大容许电压 30 V电流测 范围 5,20,30,50 A (手动设置/) 精度 +/- 1% (主要标称电流 IPN )温度测 量 在 PCB 上测 ，进行温度补偿采样频率 高达 1kHz，通过 USB 更新故障注入功能FUEL CELL 信号级 I/O 电气故障注入，采用 ES5398 和 ES4440 故障注入设备实现。故障模拟模块 ES5398用于实时环境下 ECU 自动测试的故障模拟。它可与硬件在环测试系统结合使用。 ES5398.1 采用 PCI/Express 接口安装于 ES5300 系统中。ES5398.1 模块每块板卡提供 40个故障注入通道。 实验环境 EE 提供了测试执行的用户界面。它提供了实验和图形用户界面，集成的 参数和数据管理，代码下载，实验执行，实时信号产生和测量数据记录方法，以及信 号管理。实验环境是整个测试项目中手动测试的环境，所有的测试都在这里进行。有 LABCAR IP 生成的实时代码需要在这里下载到 RTPC 里面并且开始模拟。通过 Experi- ment Explorer 窗口中进行参数集群和文件管理也是 LABCAR 软件的特色。 EE 软件用户界面和虚拟仪表EE 里面还有不同的图像组件，包括常用的各种虚拟仪表，可以用来做成不同的用 户界面。EE 里面可以观察和修改标定量，控制模型的运行，选择不同的运行模式，实 时记录运行数据，以及接入编写的信号发生器信号。同时用户可以方便地通过拖拽来 加入或编辑这些组件。 实验环境中 EE 的组件操作 故障仿真软件LABCAR-PINCONTROL V2.0 为故障仿真箱 ESES5398 的配套软件，具有方便用户使用的 接口，可实现 ES5398 的手动操作，是 ES5398 的重要组成部分，操作界面友好，其操 作界面请参见下图。软件可实现的功能如下：• 创建并管理故障模式，产生 ECU 信号的一系列故障。如氧传感器故障• 简化故障仿真信号的选取• 设置故障产生的时间• 通过点击鼠标来触发故障• 设置多台 ES5398 同时使用• 提供自动化测试的 API 接口等。• 通过 Excel 表格进行故障配置和定义 LABCAR_PINCONTROL 的配置界面 模型方案 燃料电池堆动力学模型ETAS LABCAR-MODEL-FCCAL 是一个 1-D+1-D 的燃料电池堆站模型，该模型包含 1-D 的 燃料电池单体膜模型和 1-D 的双电极及气体通道仿真模型。1-D 的燃料电池单体膜模型 能够对燃料电池膜的内阻，电极之间氧和氢反映生成水的情况进行仿真；1-D 的双电极 及气体通道仿真模型能够仿真双电极间气体在通道内非线性分布的特性，包括温度， 电流，沿电芯堆叠方向的气体压力变化，以及对冰点温度影响等。ETAS LABCAR-MODEL-FCCAL 模型可以考虑为将燃料电池堆沿着气路方向分为多个小模 块，如下图所示。Z 坐标所示方向为气体流动方向，X/Y 坐标表示垂直于膜和气流方向。每一个小模块代表所有燃料电池功能层，包括两个电极板，气路通道，气体扩散层 以及膜。燃料电池模型的采用上述基本架构，在子系统中包括有完整功能层，每个小模块均可对外提供数据接口，同时也能适用于用户的模型扩展要求。 坐标系描述通过燃料电池系统模型 LABCAR-MODEL-FCCAL 的无时间限制的、节点版操作许可证， 客户被授权在主机上执行 LABCAR-MODEL-FCCAL 的代码生成。LABCAR-MODEL-FCCAL 是通过 MATLAB/Simulink 执行的，用户可以打开并修改模型。 这些元件以 S-Functions 的形式提供，如：已编译的动态链接库，不包含源代码。 LABCAR-MODEL-FCCAL 作为 LABCAR 产品家族的一部分, 能够天然支持 LABCAR 网络 HIL 系统仿真应用。也就是说，只要 LABCAR-MODEL-VVTB 和其他 LABCAR 模型可以在 网络中的 RTPCs 上运行，那么它也支持 LABCAR VARIANT MAN-AGEMENT (LVM) 。 功能LABCAR-MODEL-FCCAL 是一个先进燃料电池堆栈模型。该模型包含了一个一维膜模型，能够仿真薄膜电阻、含水量以及电极之间产生的水交换等特性。 除此之外，它使用了空间分布的 双极板与气体通道双 1-D 维度模型，考虑上述两个维 度上的电堆温度、电流和压力变化的非线性特性。此外还特别考虑了汽车会遇到在冰 点温度下工作的情况。LABCAR-MODEL-FCCAL 仿真模型包含：• 单电池模型，并考虑到电流、温度、反应物化学计量数以及膜湿度对电池电压损耗的 影响计算。• 基于一维膜模型的含水量和水交换量的详细计算。• 一维多组分气体通道模型允许为每个电极指定单独的气体成分。• 不同的流场设计仿真。支持内部电池加湿的顺/逆流量设置。• 基于膜温度模型、电池含水量的非线性动态特性和受温度影响的流体性质的实际冷启 动行为。• 考虑气体通道内液态水的积聚和运动的两相水模型。• 具有两种膜类型的默认堆栈参数设置。 传输范围绑定到单一 MAC 地址的节点版许可文件 燃料电池系统动力学模型 LABCAR-MODEL-FC 模型具备完整的燃料电池系统模型结构，该堆站模型的主要目的是 详细计算气路通道的压力分布，电池膜上的水生成量和电堆中水的相变情况。模型根据功能层特性被划分为冷却回路，燃料电池正负极回路模型等。 模型架构描述通过燃料电池系统模型 LABCAR-MODEL-FC 的无时间限制的、节点版操作许可证，客户 被授权在主机上执行 LABCAR-MODEL-FC 的代码生成。LABCAR-MODEL-FC 是通过 MATLAB/Simulink 执行的，用户可以打开并修改模型。这些元件以 S-Functions 的形式提供，如：已编译的动态链接库，不包含源代码。LABCAR-MODEL-FC 可以被集成到虚拟汽车测试平台 LABCAR-MODEL-VVTB 中，以仿真 一辆燃料电池整车。LABCAR-MODEL-FC 作为 LABCAR 产品家族的一部分, 能够天然支持 LABCAR 网络 HIL 系 统仿真应用。也就是说，只要 LABCAR-MODEL-VVTB 和其他 LABCAR 模型可以在网络中 的 RTPCs 上运行，那么它也支持 LABCAR VARIANT MAN-AGEMENT (LVM) 。功能LABCAR-MODEL-FC 仿真模型是一个用于燃料电池控制单元（FCCU）闭环控制测试应用 的燃料电池系统模型，它被用于在汽车环境中对 FCCU 进行测试和验证。 它包含的子系统分别代表一个 1-D PEM 的燃料电池堆、供氢回路、供氧回路和冷却回 路。LABCAR-MODEL-FC 所提供的系统架构根据它的组成回路划分。下图是模型组件的 概述。氧供应系统 氧供应系统包含以下组成部分：• 压缩机• 中冷器• 增湿器• 旁路• 节流通风孔• 排气和进气歧管 氧供应系统 氢供应系统 氢供应系统包含以下组成部分：• 带截止阀的氢罐• 减压器• 氢气喷嘴及中阀• 液态水分离器• 氢循环泵• 排气/排空阀• 排气和进气歧管 冷却回路系统 冷却回路包含以下组成部分：• 电磁阀• 加热器• 散热器• 冷却泵• 排气和进气歧管 冷却液供应系统 绑定到单一 MAC 地址的节点版许可文件 软件兼容性LABCAR-MODEL-FC 支持以下软件版本：• LABCAR-OPERATOR5.4.7,MATLAB/Simulink 2014b 64Bit 如果需要更多信息，请查看 LABCAR-MODEL-FC 的版本注释中的软件兼容性表。 请注意• 安装媒介不包含该许可证，它作为一个单独的项目提供。• 强烈建议用户每年单独采购软件升级维护服务。• 该许可证只允许代码生成。若需要实时运行模型，需要一个实时运行许可证。该许可 证需要单独采购。• 该许可证只允许本机使用，禁止远程访问。• 若要将模型加载到一个 LABCAR-OPERATOR 项目中，需要 MATLAB 和 Simulink 代码。 两者必须单独购买。附加项目• 一年的软件服务协议 (LCM_FC_SRV-ME52) 。• 一个运行时间许可证 (LCM_FC_RT_LIC-MP) 。• 安装媒介 (LCM_FC_PROD) 。• 用于实时仿真的先进二维堆栈模型 (LCM_FCCAL_LIC-MP) 。 ECU 线束设计和制作 在 HIL 系统中需要针对要连接的 ECU 准备连接线束，将 ECU 连接到 LABCAR 的连接器 BOB 面板。线束的设计和制作都是较为复杂的工作，至少为首次使用 ETAS LABCAR 系 统的客户，我们提供工程服务以保证系统调试可以正确进行。 线束的设计需要考虑各个信号类型与 LABCAR 的匹配，要根据信号的功率大小选择合适 的线径，不同信号的抗干扰等等因素也要被考虑在内。在线束设计完成后还需要进行 复查以尽量减少可能出现的错误。在这个环节 ETAS 需要得到系统所有要连接进入的 ECU 的引脚布置和外部电路图，对于特殊的信号还需要知道信号的详细描述，比如通 过传感器说明书的形式得到。线束的制作需要两端的连接器，客户需要提供所有 ECU 端的配套连接器，以及相应的 说明书。ETAS 将根据线束定义为买方加工制作线束，并在制作完成后进行测试。在线 束制作过程中会加入相应的内容从而使未来线束的修改和少量信号增加可以较容易的 完成，而不必完全制作新的线束。在后面的系统调试阶段，ETAS 将介绍所设计的线束，应用的原则等，这样用户可以将 线束设计的方法消化吸收，再通过对 LABCAR 系统的使用加深理解，从而可以在未来自 行为新版本的 ECU 设计线束。本方案将为客户共提供 1 套 ODU ECU 线束。 在车辆控制单元开发与测试领域，LABCAR 硬件在环系统（HIL）是 ETAS 工具系列的一 个核心部分，贯穿于 V-模型的所有阶段。测试既可以在给定模型在环（Model-in-the- Loop，MIL)上操作，在当前软件在环(Software-in-the-Loop, SIL)，连接实体 ECU 硬件 在环(Hardware-in-the-Loop，HIL)上执行，也可以涉及附加测量标定步骤，对车载 ECU 数据标定产生影响。它具备灵活性能和全面合理的逻辑概念。 控制单元初期开发，硬件在环（HIL）测试系统为其提供了重要的质量保证。为了便于 在实验室对控制单元进行功能测试或诊断, 通过 DVE 模型的模拟仿真，任何虚拟行驶环 境测试可以在广泛范围内反复进行。另外自动化操作扩展了测试范围，而对驾驶者和 车辆毫无损害。LABCAR 的开放式结构支持与测量标定工具的集成，广泛的模型选择与信号质量优良是LABCAR 的两大经典优势。LABCAR 的另一重要特色，即基于 PC 的结构，赋予了其本身一项固有优势：可用计算 能力的升级更加简便、经济。多目标与多核应用实质上无限量地提高了仿真速度与同 步获取大量数据信息时的计算能力，智能信号管理，投资高度安全和系统整个服务周 期内的性价比更加优越。 同时 ETAS 是一个真正能为 V 模式开发提供完整工具链的供应商。产品系列可靠地涵盖 了 ECU 软件开发的每个步骤 （直到售后诊断）， 他们分布到不同的应用领域，

德国ETAS: FCU-HIL (LABCAR)系统优势LABCAR-MODEL-FC有助于对所有项目进行测试，包括基础软件精密控制、运行、和燃料电池ECU的诊断功能。LABCAR-MODEL-FCCAL扩展模型提供了2D堆栈模型，可以实时精准地模拟出电池电压、电解膜状态或水再循环过程，从而满足当前和未来的要求。该模型可以同LABCAR-MODEL-VVTB进行整合（用于HiL测试的虚拟车辆测试台模拟模型）ETAS独家提供硬件、软件和模型，以及客制化技术服务和专家咨询。 用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型（LABCAR-MODEL-FC）包括对PEM-FC堆栈的一维模拟，以及对反应物和冷却剂供应系统进行详细和模块化记录。还能提供操作燃料电池ECU所需的所有相应接口。 用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型（LABCAR-MODEL-FCCAL）为LABCAR-MODEL-FC模型增加了2D空间分辨堆栈模拟，并且能详细洞察电池性能。除了有助于对ECU在闭环控制回路中运行时的基础校准外，其还能让用户对最佳堆栈运行的功能进行测试，以及在早期开发阶段将电池降解降至最低。 因LABCAR-MODEL-FC和LABCAR-MODEL-FCCAL基于PC的模拟目标LABCAR-RTPC以及开放性，可对其进行定制并满足不同的要求。Simulink的开放性安装启用特点让开发者可以选择对ETAS或其它供应商提供的元件模型进行整合。 除了模拟模型外，ETAS还对所有开发需求提供技术支持服务和咨询。用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型 燃料电池系统的典型架构-使用ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型进行模拟的依据LABCAR-MODEL-FC（用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型能记录完整的燃料电池系统，包括堆栈、外围设备和柔性ECU。其包含一个可以对水流、温度影响和反应动力学详细模拟的一维PEM-FC堆栈。柔性ECU也能保证在工作站进行直接的闭环试运转。 LABCAR-MODEL-FC模型能确保用户逼真地模拟出燃料电池系统，从而对HiL系统中的ECU进行测试。其模块化的模型架构可以让特定的客户对氢气、氧气和冷却系统进行模拟。 ETAS GmbH 成立于 1994 年，是罗伯特博世联合企业的一部分，是车用电子控制系统以 及相关嵌入式控制系统软件开发工具和测试设备的领先供应商。ETAS 致力于为车用嵌 入式系统的整个生命周期提供支持性的创新产品。ETAS 可向全球的汽车 OEM 以及电控 单元的一级供应商提供产品与服务。本公司在全球拥有约 700 名员工，年营业额达到约 1.4 亿欧元。以下是有关本公司的概要介绍。ETAS 全球化网络是在全球范围内构建起的一个由办事机构和研发中心组成的网络，通 过该网络进行产品的开发、配置并提供技术支持。本公司相信，对于建立长期、成功 的客户关系来说，在地理位置上与客户接近将具有至关重要的意义。ETAS 集团总部位 于德国斯图加特，在美国、日本、韩国、中国、印度、法国、英国、意大利、巴西及 俄罗斯联邦均设有地区分公司或办事机构。每一处办事机构都提供客户账户管理、客 户技术支持、区域内项目管理以及工程技术服务资源等。ETAS的LABCAR-MODEL-FC模拟燃料系统性能。模拟整个系统-从PEM-FC（高分子电解膜燃料电池）堆栈到反应物和冷却剂的供应-以确保对燃料电池系统ECU的可靠性测试和校准。LABCAR-MODEL-FC可以模拟堆栈、氢气供应、氧气供应和冷却剂供应的详细过程。此技术基于对物理过程的精确模拟，而这些模拟都是基于对电解反应的复杂计算以及基于对堆栈和外围设备之间相互作用的复杂计算得出。鉴于现代燃料电池堆栈的复杂性,要对堆栈进行一维（1D）空间分布模拟。为了满足当前和未来的要求，可以实现对二维（2D）堆栈模拟进行特殊扩展，其燃料电池系统的模拟模型可用于完成基于HiL的校准（LABCAR-MODEL-FCCAL）。基于PC的模拟目标LABCAR-RTPC能为实时模拟提供所需的电源。 LABCAR-MODEL-FC模拟模型可以让用户在硬件在环测试台上对燃料电池的ECU进行早期的测试和优化。与纯电动汽车相比，氢燃料电池汽车具有加注时间短，续航里程长等优势，是未来汽车工业可持续化发展的重要方向。目前，氢燃料电池汽车产业正在兴起。氢能是一种清洁能源，氢燃料电池只会产生水和热，并不会产生二氧化碳，对环境无任何污染。 燃料电池电动汽车技术是目前世界环保汽车技术的热点，我国应更加积极开展燃料电池电动汽车技术研究，较快缩小与西方汽车工业发达国家的汽车环保技术的差距，从能源和环保角度来讲，进行燃料电池电動汽车技术开发对能源多样化，发展燃料电池汽车，将促进一系列技术和产业的发展，形成国民经济发展的新增长点。 燃料电池是一种很有前途的清洁能源，在未来很可能代替传统能源成为主要能源。所以，很多国家和跨国集团都极其重视燃料电池技术的开发和研究。美国将燃料电池技术列为国家安全技术 欧盟在2008年制定了2020年氢能与燃料电池发展计划，投资近10亿欧元用于燃料电池与氢能研究、技术开发及验证等方面 加拿大计划将燃料电池发展成国家的之助产业 日本认为燃料电池技术是21世纪能源环境领域的核心 《时代》周刊将燃料电池电动汽车列为21世纪10大高技术之首 我国中长期科学和技术发展规划纲要明确提出，大力发展氢燃料的制取、存储及专用燃料电池技术的开发与研究，提高产业化技术。 近20年来，我国科技人员经过不懈努力，尽管燃料电池及材料的开发和应用得到了极大的进展，但由于研究投入和产业化资金数量很少，燃料技术的总体水平与发达国家相比还有较大差距，燃料电池技术的阻力主要在于基础设施匮乏，技术人才不足，成本高、耐久性差，研究力量分散，产业化体系尚未形成，尤其是缺少企业的参与，很难将研究成果进行示范应用。所以，我国应寻找最佳切入点，根据当前和中长期经济和社会发展需要，集中研究力量，大力推动燃料电池发电技术的发展，加大研发和产业化投入，为我过的国家能源安全和国民经济可持续发展服务。用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型 燃料电池系统的典型架构-使用ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型进行模拟的依据LABCAR-MODEL-FC（用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型能记录完整的燃料电池系统，包括堆栈、外围设备和柔性ECU。其包含一个可以对水流、温度影响和反应动力学详细模拟的一维PEM-FC堆栈。柔性ECU也能保证在工作站进行直接的闭环试运转。 LABCAR-MODEL-FC模型能确保用户逼真地模拟出燃料电池系统，从而对HiL系统中的ECU进行测试。其模块化的模型架构可以让特定的客户对氢气、氧气和冷却系统进行模拟。 模型扩展装置LABCAR-MODEL-FCCAL模型（用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FCCAL模型（燃料电池校准）是一种二维的PEM-FC堆栈模型，用于详细地模拟电、水、和压力分布。鉴于此模型具有模块化的设计特点，并且还配有参数化的工具，因此其可以跟现有的LABCAR-MODEL-FC模型进行无缝整合。 两种变体均可整合到LABCAR-MODEL-VVTB模型整车模拟中（虚拟车辆测试台的模拟模型，用来进行HiL测试）。 LABCAR-MODEL-FC在汽车应用中，通常优先使用PEM-FC燃料电池，因为其具备启动快、能量密度高和动力学稳定的优良特点。为了给客户在此大有前途的创新领域提供支持，ETAS提供了燃料电池系统的LABCAR-MODEL-FC模拟模型，用来进行HiL测试。测试用于燃料电池系统的ECU LABCAR-MODEL组合包括集成电路发动机、用于汽车推进的锂离子电池、电动机、燃料电池、车辆动力学、车辆、驾驶员和环境的仿真模型。在汽车应用中，通常优先使用PEM-FC燃料电池，因为其具备启动快、能量密度高和动力学稳定的优良特点。为了给客户在此大有前途的创新领域提供支持，ETAS提供了燃料电池系统的LABCAR-MODEL-FC模拟模型，用来进行HiL测试。 将高成本的测试和安全相关的应用转移到硬件在环测试台上，从而在开发过程中让顾客直接受益。应用实例包括模拟PEM-FC燃料电池堆栈的冷启动调节或模拟氢气供应的临界处理。 ETAS模拟模型的优势ETAS燃料电池模型包括用于模拟堆栈和外围设备的Simulink元件库和各种电解槽模型。模型的实时性有利于测试燃料电池ECU时与ETASHiL系统的整合，还可以同时进行安全相关的故障模拟和ECU软件的初始预标定。由于这些模型考虑到了所有相关的物理现象，可以用来测试所有项目，包括基础软件、高级控制、操作和诊断性功能。ETAS的模拟模型组合提供HiL模拟，包括独家提供的硬件 、软件和模拟模型。 应用用户可针对具体的汽车要求，进行大量的典型性闭环ECU测试： l 测试用于氢气供应的典型ECU功能：l 惰性气体测定、清洗方法、气体引射器控制l 测试用于氧气供应的典型ECU功能：l 空气压缩机控制、水再循环l 测试用于冷却系统的典型ECU功能：l 冷却方法、泵控制、散热器激活l 测试用于诊断和管理的典型ECU功能：l 渗漏检测、冷启动、压力协调、紧急关闭l 针对优化运行的设计和校准：l 水管理、电厂辅助设备 模型扩展装置LABCAR-MODEL-FCCAL模型（用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FCCAL模型（燃料电池校准）是一种二维的PEM-FC堆栈模型，用于详细地模拟电、水、和压力分布。鉴于此模型具有模块化的设计特点，并且还配有参数化的工具，因此其可以跟现有的LABCAR-MODEL-FC模型进行无缝整合。 两种变体均可整合到LABCAR-MODEL-VVTB模型整车模拟中（虚拟车辆测试台的模拟模型，用来进行HiL测试）。 实时模型运行平台仿真硬件 ES5300 RTPCETAS LABCAR 使用运行实时操作系统 Linux 的标准 PC 进行仿真模型运算。其灵活的结 构可适应 PC 市场的最新发展趋势，用户可将仿真 PC 更换为市场上出现的具有更高性 能的 PC。因此，LABCAR 使用户能在尽可能宽广的测试范围和深度内进行精确仿真， 从而确保了在专用硬件和软件方面投入的高效性。 标准 IPC 进行模型仿真工作 从上图可以看到，采用了四核 CPU 的实时工控机，在 ETAS 软件环境的管理下，可以实 现分核下载，即将不同模型下载到不同的核内并行运行，确保了在复杂任务管理模式 下系统的实时性。标准 PC 还可提供 PCI 和 PCI-Express 总线接口，将需要辅助板卡(例 如使用 CAN 总线进行 ECU 通讯的板卡)集成到整个系统中。 传感器信号仿真传感器信号仿真主要通过 ETAS 自有的 I/O 板卡实现。本方案中普通的信号级传感器信 号采用 ES5350 模拟信号输入输出板卡、ES5321 PWM 及数字信号输出板卡及工程部件 实现；FUEL CELL 相关的温度信号(电阻信号)采用 ES5385.1 模拟 发动机特有信号的模 拟和采集采用 ES5340.2-ICE 板卡实现。ES5300 实时仿真计算机及 ES5350、ES5340、ES5321 和 ES5385.1 电流传感器仿真本方案中推荐采用配置中 30 路 ES5350DAC 输出模拟信号，通过 DB6200 转换为 4- 20mA 电流信号的方式模拟电流传感器。执行器信号采集同上，采用安装在 ES5300 实时仿真机上的 ES5350 模拟输入板卡和 ES5321 PWM 板卡 检测控制器的执行器控制信号。对于特殊的负载，采用真实器件负载箱实现，如高压 接触器和充电电子锁等。 电流采集模块采用 CSM_5PA 板卡来实现。该电流测 模块用于测 动态负载电流。 静态电流测通道数 10最大容许电压 30 V电流测 范围 5,20,30,50 A (手动设置/) 精度 +/- 1% (主要标称电流 IPN )温度测 量 在 PCB 上测 ，进行温度补偿采样频率 高达 1kHz，通过 USB 更新故障注入功能FUEL CELL 信号级 I/O 电气故障注入，采用 ES5398 和 ES4440 故障注入设备实现。故障模拟模块 ES5398用于实时环境下 ECU 自动测试的故障模拟。它可与硬件在环测试系统结合使用。 ES5398.1 采用 PCI/Express 接口安装于 ES5300 系统中。ES5398.1 模块每块板卡提供 40个故障注入通道。 实验环境 EE 提供了测试执行的用户界面。它提供了实验和图形用户界面，集成的 参数和数据管理，代码下载，实验执行，实时信号产生和测量数据记录方法，以及信 号管理。实验环境是整个测试项目中手动测试的环境，所有的测试都在这里进行。有 LABCAR IP 生成的实时代码需要在这里下载到 RTPC 里面并且开始模拟。通过 Experi- ment Explorer 窗口中进行参数集群和文件管理也是 LABCAR 软件的特色。 EE 软件用户界面和虚拟仪表EE 里面还有不同的图像组件，包括常用的各种虚拟仪表，可以用来做成不同的用 户界面。EE 里面可以观察和修改标定量，控制模型的运行，选择不同的运行模式，实 时记录运行数据，以及接入编写的信号发生器信号。同时用户可以方便地通过拖拽来 加入或编辑这些组件。 实验环境中 EE 的组件操作 故障仿真软件LABCAR-PINCONTROL V2.0 为故障仿真箱 ESES5398 的配套软件，具有方便用户使用的 接口，可实现 ES5398 的手动操作，是 ES5398 的重要组成部分，操作界面友好，其操 作界面请参见下图。软件可实现的功能如下：• 创建并管理故障模式，产生 ECU 信号的一系列故障。如氧传感器故障• 简化故障仿真信号的选取• 设置故障产生的时间• 通过点击鼠标来触发故障• 设置多台 ES5398 同时使用• 提供自动化测试的 API 接口等。• 通过 Excel 表格进行故障配置和定义 LABCAR_PINCONTROL 的配置界面 模型方案 燃料电池堆动力学模型ETAS LABCAR-MODEL-FCCAL 是一个 1-D+1-D 的燃料电池堆站模型，该模型包含 1-D 的 燃料电池单体膜模型和 1-D 的双电极及气体通道仿真模型。1-D 的燃料电池单体膜模型 能够对燃料电池膜的内阻，电极之间氧和氢反映生成水的情况进行仿真；1-D 的双电极 及气体通道仿真模型能够仿真双电极间气体在通道内非线性分布的特性，包括温度， 电流，沿电芯堆叠方向的气体压力变化，以及对冰点温度影响等。ETAS LABCAR-MODEL-FCCAL 模型可以考虑为将燃料电池堆沿着气路方向分为多个小模 块，如下图所示。Z 坐标所示方向为气体流动方向，X/Y 坐标表示垂直于膜和气流方向。每一个小模块代表所有燃料电池功能层，包括两个电极板，气路通道，气体扩散层 以及膜。燃料电池模型的采用上述基本架构，在子系统中包括有完整功能层，每个小模块均可对外提供数据接口，同时也能适用于用户的模型扩展要求。 坐标系描述通过燃料电池系统模型 LABCAR-MODEL-FCCAL 的无时间限制的、节点版操作许可证， 客户被授权在主机上执行 LABCAR-MODEL-FCCAL 的代码生成。LABCAR-MODEL-FCCAL 是通过 MATLAB/Simulink 执行的，用户可以打开并修改模型。 这些元件以 S-Functions 的形式提供，如：已编译的动态链接库，不包含源代码。 LABCAR-MODEL-FCCAL 作为 LABCAR 产品家族的一部分, 能够天然支持 LABCAR 网络 HIL 系统仿真应用。也就是说，只要 LABCAR-MODEL-VVTB 和其他 LABCAR 模型可以在 网络中的 RTPCs 上运行，那么它也支持 LABCAR VARIANT MAN-AGEMENT (LVM) 。 功能LABCAR-MODEL-FCCAL 是一个先进燃料电池堆栈模型。该模型包含了一个一维膜模型，能够仿真薄膜电阻、含水量以及电极之间产生的水交换等特性。 除此之外，它使用了空间分布的 双极板与气体通道双 1-D 维度模型，考虑上述两个维 度上的电堆温度、电流和压力变化的非线性特性。此外还特别考虑了汽车会遇到在冰 点温度下工作的情况。LABCAR-MODEL-FCCAL 仿真模型包含：• 单电池模型，并考虑到电流、温度、反应物化学计量数以及膜湿度对电池电压损耗的 影响计算。• 基于一维膜模型的含水量和水交换量的详细计算。• 一维多组分气体通道模型允许为每个电极指定单独的气体成分。• 不同的流场设计仿真。支持内部电池加湿的顺/逆流量设置。• 基于膜温度模型、电池含水量的非线性动态特性和受温度影响的流体性质的实际冷启 动行为。• 考虑气体通道内液态水的积聚和运动的两相水模型。• 具有两种膜类型的默认堆栈参数设置。 传输范围绑定到单一 MAC 地址的节点版许可文件 燃料电池系统动力学模型 LABCAR-MODEL-FC 模型具备完整的燃料电池系统模型结构，该堆站模型的主要目的是 详细计算气路通道的压力分布，电池膜上的水生成量和电堆中水的相变情况。模型根据功能层特性被划分为冷却回路，燃料电池正负极回路模型等。 模型架构描述通过燃料电池系统模型 LABCAR-MODEL-FC 的无时间限制的、节点版操作许可证，客户 被授权在主机上执行 LABCAR-MODEL-FC 的代码生成。LABCAR-MODEL-FC 是通过 MATLAB/Simulink 执行的，用户可以打开并修改模型。这些元件以 S-Functions 的形式提供，如：已编译的动态链接库，不包含源代码。LABCAR-MODEL-FC 可以被集成到虚拟汽车测试平台 LABCAR-MODEL-VVTB 中，以仿真 一辆燃料电池整车。LABCAR-MODEL-FC 作为 LABCAR 产品家族的一部分, 能够天然支持 LABCAR 网络 HIL 系 统仿真应用。也就是说，只要 LABCAR-MODEL-VVTB 和其他 LABCAR 模型可以在网络中 的 RTPCs 上运行，那么它也支持 LABCAR VARIANT MAN-AGEMENT (LVM) 。功能LABCAR-MODEL-FC 仿真模型是一个用于燃料电池控制单元（FCCU）闭环控制测试应用 的燃料电池系统模型，它被用于在汽车环境中对 FCCU 进行测试和验证。 它包含的子系统分别代表一个 1-D PEM 的燃料电池堆、供氢回路、供氧回路和冷却回 路。LABCAR-MODEL-FC 所提供的系统架构根据它的组成回路划分。下图是模型组件的 概述。氧供应系统 氧供应系统包含以下组成部分：• 压缩机• 中冷器• 增湿器• 旁路• 节流通风孔• 排气和进气歧管 氧供应系统 氢供应系统 氢供应系统包含以下组成部分：• 带截止阀的氢罐• 减压器• 氢气喷嘴及中阀• 液态水分离器• 氢循环泵• 排气/排空阀• 排气和进气歧管 冷却回路系统 冷却回路包含以下组成部分：• 电磁阀• 加热器• 散热器• 冷却泵• 排气和进气歧管 冷却液供应系统 绑定到单一 MAC 地址的节点版许可文件 软件兼容性LABCAR-MODEL-FC 支持以下软件版本：• LABCAR-OPERATOR5.4.7,MATLAB/Simulink 2014b 64Bit 如果需要更多信息，请查看 LABCAR-MODEL-FC 的版本注释中的软件兼容性表。 请注意• 安装媒介不包含该许可证，它作为一个单独的项目提供。• 强烈建议用户每年单独采购软件升级维护服务。• 该许可证只允许代码生成。若需要实时运行模型，需要一个实时运行许可证。该许可 证需要单独采购。• 该许可证只允许本机使用，禁止远程访问。• 若要将模型加载到一个 LABCAR-OPERATOR 项目中，需要 MATLAB 和 Simulink 代码。 两者必须单独购买。附加项目• 一年的软件服务协议 (LCM_FC_SRV-ME52) 。• 一个运行时间许可证 (LCM_FC_RT_LIC-MP) 。• 安装媒介 (LCM_FC_PROD) 。• 用于实时仿真的先进二维堆栈模型 (LCM_FCCAL_LIC-MP) 。 ECU 线束设计和制作 在 HIL 系统中需要针对要连接的 ECU 准备连接线束，将 ECU 连接到 LABCAR 的连接器 BOB 面板。线束的设计和制作都是较为复杂的工作，至少为首次使用 ETAS LABCAR 系 统的客户，我们提供工程服务以保证系统调试可以正确进行。 线束的设计需要考虑各个信号类型与 LABCAR 的匹配，要根据信号的功率大小选择合适 的线径，不同信号的抗干扰等等因素也要被考虑在内。在线束设计完成后还需要进行 复查以尽量减少可能出现的错误。在这个环节 ETAS 需要得到系统所有要连接进入的 ECU 的引脚布置和外部电路图，对于特殊的信号还需要知道信号的详细描述，比如通 过传感器说明书的形式得到。线束的制作需要两端的连接器，客户需要提供所有 ECU 端的配套连接器，以及相应的 说明书。ETAS 将根据线束定义为买方加工制作线束，并在制作完成后进行测试。在线 束制作过程中会加入相应的内容从而使未来线束的修改和少量信号增加可以较容易的 完成，而不必完全制作新的线束。在后面的系统调试阶段，ETAS 将介绍所设计的线束，应用的原则等，这样用户可以将 线束设计的方法消化吸收，再通过对 LABCAR 系统的使用加深理解，从而可以在未来自 行为新版本的 ECU 设计线束。本方案将为客户共提供 1 套 ODU ECU 线束。 在车辆控制单元开发与测试领域，LABCAR 硬件在环系统（HIL）是 ETAS 工具系列的一 个核心部分，贯穿于 V-模型的所有阶段。测试既可以在给定模型在环（Model-in-the- Loop，MIL)上操作，在当前软件在环(Software-in-the-Loop, SIL)，连接实体 ECU 硬件 在环(Hardware-in-the-Loop，HIL)上执行，也可以涉及附加测量标定步骤，对车载 ECU 数据标定产生影响。它具备灵活性能和全面合理的逻辑概念。 控制单元初期开发，硬件在环（HIL）测试系统为其提供了重要的质量保证。为了便于 在实验室对控制单元进行功能测试或诊断, 通过 DVE 模型的模拟仿真，任何虚拟行驶环 境测试可以在广泛范围内反复进行。另外自动化操作扩展了测试范围，而对驾驶者和 车辆毫无损害。LABCAR 的开放式结构支持与测量标定工具的集成，广泛的模型选择与信号质量优良是LABCAR 的两大经典优势。LABCAR 的另一重要特色，即基于 PC 的结构，赋予了其本身一项固有优势：可用计算 能力的升级更加简便、经济。多目标与多核应用实质上无限量地提高了仿真速度与同 步获取大量数据信息时的计算能力，智能信号管理，投资高度安全和系统整个服务周 期内的性价比更加优越。 同时 ETAS 是一个真正能为 V 模式开发提供完整工具链的供应商。产品系列可靠地涵盖 了 ECU 软件开发的每个步骤 （直到售后诊断）， 他们分布到不同的应用领域，

为推进气候变化治理和能源转型，促进能源行业供给改革，保障国民经济和民生的可持续和高质量发展，我国以负责任的大国担当态度提出了“3060双碳”目标。氢能因其来源广、燃烧热值高、能量密度大、可储存、可再生的特点，成为我国节能减排和能源变革过程中最理想的能源互联媒介。近几年，国家各部委和地方政府密集出台了一系列促进氢能产业发展的顶层设计方案，以中石化、中石油、国家能源集团、国家电投等为代表的相关央企纷纷布局氢能产业链。质子交换膜燃料电池（PEMFC）汽车作为氢能利用的重要场景，我国早在2006年就将其列入了国家中长期科学和技术发展规划纲要。氢气作为燃料电池汽车的能量载体，其质量的优劣将直接影响PEMFC的运行和寿命正常与否。国内外相关科研机构围绕氢气中杂质组分对燃料电池的损伤机理开展了大量的探索与验证工作，各种微痕量杂质对燃料电池会产生不同的影响：水含量过高会使气体的扩散效率下降，阻止气体到燃料电池的催化层进行反应，影响燃料电池的效率、稳定性和耐久性；二氧化碳、甲烷、氮、氩、氦等杂质组分会降低氢气的分压，导致燃料电池局部氢气供应不足，可能造成电池反极并发生碳蚀现象；一氧化碳会占据 PEM 催化剂的活性位而阻碍氢气在催化剂上的吸附，降低氢气电离出质子的速率，严重时会导致催化剂完全失活；不同种类的硫化物如硫化氢、硫氧碳、二氧化硫、硫醇、硫醚等都会对PEMFC 阴极催化剂产生不可逆的毒化作用；甲酸和甲醛具有类似的毒化作用，两者均会在电池膜电极催化剂表面产生吸附，从而降低反应表面积；氨会降低电池电极电化学反应界面，对 PEMFC 性能产生不可逆的损坏；卤离子在电池阴极上与氧气的竞争吸附会影响燃料电池的工作效率，降低电池性能；颗粒物杂质会占据膜电极的活性位影响电池性能效率，并会影响氢气储存和反应系统的安全[1]。氢燃料质量相关标准的进化史目前ISO以及各个国家针对PEMFC所用燃料氢气中对电池性能以及关键零部件会会造成损害的杂质组分/种类和限值都作了明确的规定，并制定了相应的标准，如ISO 14687:2019、ISO 21087:2019、ISO 19880-8:2020、BS EN 17124:2018、SAE J 2719:2015和GB/T 37244-2018等。我国PEMFC汽车用燃料氢气的现行产品标准为GB/T 37244-2018，最初是以团体标准T/CECA-G 0015-2017的形式于2017年12月发布实施，后在2018年12月以国家标准的形式发布，2019年7月开始实施，该标准中对杂质组分种类和限值要求完全参照国际标准ISO 14687-2:2012和SAE J2719:2015。ISO 14687系列标准经历20多年的制定完善过程，最初以氢燃料质量标准ISO 14687:1999版本发布，后经2004年美国能源部召开的研讨会讨论将氢燃料的关注重点由纯度（Purity）转变为质量（Quality），并与2012年形成ISO 14687-2:2012，该标准系统规定了14类杂质组分的组成和限值要求。目前国际上现行有效的产品质量标准 ISO 14687:2019 由ISO/TC 197 Hydrogen technologies（国际标准化组织氢能技术委员会）于2019年发布，相较于国内现行版本 GB/T 37244-2018 有以下异同处（具体指标见表1）。BS EN 17124:2018规定的内容与ISO 14687:2019完全一致。在对氢气纯度、非氢气总量、水、氧、氦、二氧化碳、一氧化碳、氨、甲酸、总卤化物、最大颗粒物浓度等这11个指标的要求上，ISO 14687:2019与GB/T 37244-2018保持了一致。两者的主要区别在于，ISO 14687:2019放宽了对甲烷、氮、氩和甲醛等4个杂质含量限值的要求，其中对甲烷的含量限值作了单独规定，为100 μmol/mol；氮和氩由原来的合计不超过100 μmol/mol，更改为各自不超过300 μmol/mol；总烃含量的计量方式由“按照甲烷计”更改为“按照C1计且不包含甲烷”；甲醛的含量限量值由原来的0.01 μmol/mol提高为0.2 μmol/mol；总硫含量的计量方式也由“按照硫化氢计”更改为“按照S1计”。此外，ISO 14687:2019还针对一氧化碳、甲醛、甲酸的总含量提出不可超过0.2 μmol/mol的要求。需要注意的是，ISO 14687:2019标准内“总硫”参数所推荐的检测方法ASTM D7652已经于2020年作废了，目前ISO/TC 197正在组织开展ISO 14687:2019下一个版本的修订工作。表1. 国内外现行标准对燃料电池用氢杂质组分的限量值要求项目名称GB/T 37244-2018ISO 14687:2019氢气纯度（摩尔分数）99.97%99.97%非氢气总量300 μmol/mol300 μmol/mol单种/类杂质的最大浓度水（H2O）5 μmol/mol5 μmol/mol总烃2 μmol/mol（按甲烷计）2 μmol/mol（按Cl计、不含甲烷）甲烷（CH4）/100 μmol/mol氧（O2）5 μmol/mol5 μmol/mol氦（He）300 μmol/mol300 μmol/mol氮（N2）100 μmol/mol（两者总量）300 μmol/mol氩（Ar）300 μmol/mol二氧化碳（CO2）2 μmol/mol2 μmol/mol一氧化碳（CO）0.2 μmol/mol0.2 μmol/mol总硫0.004 μmol/mol（按H2S计）0.004 μmol/mol（按S1计）甲醛（HCHO）0.01 μmol/mol0.2 μmol/mol甲酸（HCOOH）0.2 μmol/mol0.2 μmol/mol氨（NH3）0.1 μmol/mol0.1 μmol/mol总卤化物（按卤离子计）0.05 μmol/mol0.05 μmol/mol颗粒物1 mg/kg1 mg/kg我国现行质子交换膜燃料电池汽车用氢气GB/T 37244-2018中提出了需要关注的氢燃料质量有影响的系列杂质组分限量值要求，并针对每种杂质组分分别引用了不同的分析方法标准。考虑到氢气背景条件下的适用性，从经济适用性等角度考虑，笔者认为部分方法标准还存在可以优化和提升的空间。氢能工作组全力开展检测方法标准化体系建设工作产业要发展，标准需先行。质子交换膜燃料电池用氢气作为产业“前端生产的产品”和“后端应用的原料”，建立准确可靠、具有溯源性的质量检测分析方法标准体系至关重要。在制定标准的过程中，要注重标准的质量：既不能造成标准实施过程中技术门槛和成本过高，现场适用性差，变为“僵尸标准”；亦要注意尽量采用先进的技术和方法，有利于技术的更新迭代，促进产业进步发展；既要响应国家提倡的分析仪器装备国产化要求，尽量实现技术自主可控；同时还要兼顾氢能产业对在线和离线测试需求的特点。为了健全我国氢燃料质量分析方法标准体系，2019年3月7日，经全国气体标准化技术委员会批准，依托中国测试技术研究院化学研究所为秘书处，成立全国气体标准化技术委员会气体分析分技术委员会氢能与燃料电池分析方法标准制定工作组（SAC/TC206/SC1/WG1，以下简称“氢能工作组”），氢能工作组负责国内氢能与燃料电池领域气体分析标准化的归口工作。工作组成立之后，在全国气体标准化技术委员会的指导下，秘书处承担单位组织科研人员，并联合工作组各成员单位，针对GB/T 37244和ISO 14687标准中规定的质子交换膜燃料电池汽车用氢气质量检测所涉及到的所有气态组分杂质和颗粒物组分杂质的取样和检测开展联合科研攻关和标准化工作，主要包括各类组分分析方法标准，气体分析术语标准，气体标准样品/物质制备方法，气体采样、取样方法标准等方面。如何确保痕量甚至是超痕量水平的测量需求，准确的取样、高水平的分析方法以及量值稳定、准确、可靠的气体标准物质是非常重要的三个环节。基于以上原则，结合全国气体标准化技术委员会在气体分析方法标准领域的经验积累和氢能工作组的技术优势，我们从2019年开始组织开展了大量针对性的标准化研究工作，目前已经联合国内外的优势分析仪器厂家共同开发了多个整体解决方案。针对不同指标灵活搭配检测仪器针对8个无机和烃类杂质组分需要3台不同仪器检测的问题，中国测试技术研究院的研究人员以岛津GC-2030气相色谱为应用测试平台，采用多阀多柱，热导检测器、火焰离子化检测器和甲烷转化炉组合的气相色谱分析方法，实现一次进样完成8个参数的准确定性定量分析，分析谱图见图1，实验表明THC、CO、CH4、CO2、Ar、O2、He、N2的线性相关系数R20.995，检出限分别为0.020 μmol/mol、0.033 μmol/mol、0.039 μmol/mol、0.14 μmol/mol、0.25 μmol/mol、0.32 μmol/mol、9.5 μmol/mol、1.7 μmol/mol。图1. 氢气中甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氧、氦、氮、氩等7个组分的连续7次进样典型谱图针对标准中限值最为严格和分析难度最大的总硫含量(4 nmol/mol)，中国测试技术研究院的研究人员开发了基于不同来源的氢气中9种典型硫化合物的低温富集与GC-SCD相结合的在线分析解决方案。此方案主要包括高准确度微痕量氢气中多组分硫化物混合气体标准物质、集成了在线动态稀释功能的半导体低温富集系统和硫化学发光气相色谱仪。结果表明此系统的校准曲线的相关系数高于0.999，仪器检出限不高于0.050 nmol/mol，方法检出限最低可达到0.01 nmol/mol，精密度和准确度令人满意（RSD5%，SD15%）。开发的系统成功地应用于实际样品分析[2]。在该方案中，将毛细管色谱柱更换为非保留色谱柱即可用于氢气样品中总硫的分析。图2. 低温富集-GC-SCD在线分析系统数据示意图（出峰顺序为：H2S、COS、CH3SH、C2H5SH、CH3SCH3、CS2、CH3SC2H5、C4H4S和C2H5SC2H5）（左图浓度为0.1、0.2、0.5、1、4、8、10、15、20、30和40 nmol/mol；右图为0.1、0.2，0.5和1 nmol/mol）图3. 燃料电池汽车用氢中痕量硫化物解决方案系统组成图标准的最大价值在于服务社会进步、经济发展和产业创新，其最大使命在于指导、规范和约束使用者得到合理、科学和准确的结论。分析方法在实验室离线使用以及现场在线应用中，要充分考虑方法的适用性、合理性、安全性和经济性，氢能工作组在充分调研和前期实验研究的基础上，紧跟国际上最新的燃料电池用氢气质量标准ISO14687：2019中规定的杂质组分组成和限值要求，分别整理了一些分析方法解决方案供检测实验室和现场参考使用，具体见表2。表2. 针对ISO 14687要求的气体杂质组分分析方法解决方案杂质参数名称限量值要求分析方法解决方案总烃（按Cl计、不含甲烷）2 μmol/mol“三阀四柱+GC-(TCD+FID+MTN)”，在线/离线（注：可采用电化学氧气分析仪在线监控O2组分）甲烷（CH4）100 μmol/mol一氧化碳（CO）0.2 μmol/mol二氧化碳（CO2）2 μmol/mol氧（O2）5 μmol/mol氦（He）300 μmol/mol氮（N2）300 μmol/mol氩（Ar）300 μmol/mol总硫（按S1计）0.004 μmol/mol“低温富集+GC-SCD”，在线/离线甲酸（HCOOH）0.2 μmol/mol“FTIR”或“低温富集+GC-MS”，在线/离线甲醛（HCHO）0.2 μmol/mol“FTIR”或“低温富集+GC-MS”或“CRDS”，在线/离线氨（NH3）0.1 μmol/mol“FTIR”或“CRDS”或“在线吸收-离子色谱法”，在线/离线总卤化合物（按卤离子计）0.05 μmol/mol无机卤化物：“在线吸收-离子色谱法”，在线/离线；有机卤化物：“预浓缩+GC-MS”或“预浓缩+GC-ECD”，在线/离线水分5 μmol/mol露点法、电容法、石英晶体震荡；在线/离线颗粒物1 mg/kg在线滤膜取样+称重法目前，氢能工作组正在组织开展的与燃料氢气质量检测相关的国家标准制修订项目有：“气体分析 质子交换膜燃料电池用氢气质量分析方法 指南（制定）”、“气体分析 微型热导气相色谱法（制定）”、“GB/T 28726-2012 气体分析 氦离子化气相色谱法（修订）”、“气体中微量水分的测定”系列标准修订，“气体中微量氧的测定”系列标准修订等；正在开展的团体标准制定项目：《气体分析 氢气中硫化物含量的测定 低温富集-硫化学发光气相色谱法》、《气体分析 氢气中氨含量的测定 光腔衰荡光谱法》、《气体分析 氢气中氩、氧、氦、甲烷、非甲烷总烃、一氧化碳、二氧化碳含量的测定 气相色谱法》。同时，氢能工作组已组织团队完成了“氢气中甲烷、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、甲酸、氨和氯化氢的测定 傅里叶变换红外光谱法”、“氢气中卤化物的测定 在线吸收-离子色谱法”、“甲醛的测定 低温富集-气相色谱/质谱法”、“气体中微量水分的测定 电容法”、“高压气态氢气的取样方法”等系列方法标准的前期验证试验工作，下一步将在全国气体标准化技术委员会的组织下积极申报国家标准，完善涉及燃料氢气质量检测相关的取样和分析方法标准体系，满足我国氢能产业高质量发展对气体分析标准化的需求。参考文献[1] 潘义,邓凡锋,王维康,杨嘉伟,张婷,林俊杰,龙舟,姚伟民,方正.车用燃料氢气中杂质组分分析方法标准化现状与探讨——以质子交换膜燃料电池汽车为例[J].天然气工业,2021,41(04):115-123.[2] Yi P, Feng F D, Zheng F, et al. Integration of cryogenic trap to gas chromatography-sulfur chemiluminescent detection for online analysis of hydrogen gas for volatile sulfur compounds[J]. Chinese Chemical Letters, 2021（DOI：10.1016/j.cclet.2021.05.067）（作者：中国测试技术研究院化学研究所 潘义，邓凡锋）

应用仪器：有机合成装置CCX-3200，试管浓缩装置TVE-1100，隔膜泵DTC-22,冷却水CCA-1112,真空控制器NVC-2300B 。 人们的生活水平在日益改善，消费意识也在不断加强，一些高质量、多功能的服装越来越受到消费者的青睐。偶氮染料(azo dyes，偶氮基两端连接芳基的一类有机化合物)是纺织品服装在印染工艺中应用最广泛的一类合成染料，用于多种天然和合成纤维的染色和印花，也用于油漆、塑料、橡胶等的着色。在特殊条件下，它能分解产生20多种致癌芳香胺，经过活化作用改变人体的DNA结构引起病变和诱发癌症，该类染料通常无色无味，不能通过人体的感觉器官感知，甚至不能通过洗涤等方式来减轻其危害。偶氮检测是国际环保要求的必检项目之一，标准规定被检产品中不得含有种偶氮染料中间体，若检测出其中一种即为不合格产品。 适用样品 ■服装、被褥、毛巾、假发、假眉毛、帽子、尿布以及其他清洁卫生用品、睡袋 ■鞋、手套、手表带、手提袋、各种钱包、公文包、椅子套 ■纺织或皮革玩具、带有纺织或皮革服装的玩具，合成染料有机化合物染料 ■消费者最终使用的织物和纱线 实验过程 1.1 取有代表性试样，取不同部位，剪一小块。 1.2 将剪下小块塞在冷凝管的底部磨口部位，将冷凝管连接于50ml的试管上，试管内含有25ml的氯苯。将试管置于铝块加热槽中（东京理化有机合成装置CCX-3200)，加热至180℃、冷凝回流30min，通过不停的蒸发冷凝回流，将试样中的染料洗脱至试管中。 1.3 浓缩：将试管放置于浓缩装置中（东京理化试管浓缩装置TVE-1100，DTC-22,CCA-1112,NVC-2300B),进行减压浓缩。设定反应条件： 水浴温度60℃， 真空度60Pa 时间25-30min，抽干.抽干后用5ml甲醇对试管进行冲洗。 1.4 还原反应：往冲洗过的试管中加入1个还原剂（水溶液），进行30min的还原反应，使偶氮结构灭解，还原出芳香基产物，得到目标物。 1.5检测：气相色谱-质谱联用仪GC-MS-SIS方法，检测成分，分析图谱。 实验体会： 1、整个实验过程中，使用固定的一个的反应管,避免了更换反应管而引起的损耗。 2、在浓缩这个步骤，使用试管浓缩装置前使用的是旋转蒸发仪，通过两种方法的比较得出：试管浓缩装置的回收率较旋转蒸发仪低，但一次可以进行8只试管的浓缩，总体效率还是比旋蒸快。对于检测方面，样品数量多、容量小的非常适用。 3、关于铝块加热CCX-3200，由于使用的试管长度比较长，铝块加热只能包围住试管的4分之一部位，导致蒸汽还未到试样的部位（冷凝管的部位）就已经冷却回落，试样的染料未能充分洗脱，检测不理想。目前加热回流还是用单独的金属套，建议可以适当的加长铝块的长度。 试管浓缩装置：蒸发管太细，蒸发速率慢，是否可以加大管径；另外采用皱褶的管，容易残留，不易清洗。由于做检测，样品数量比较大，每只试管最好都能有单独的阀门可以控制真空，如旋转蒸发仪一样拆卸方便。 解决方案： 1、CCX-3200由于温度传感器测定的是铝块温度，不是试管内溶剂温度，此时溶剂温度还较低，蒸馏达不到冷凝管的高度，所以会冷凝回落，等待温度稳定后看是否可以改善。 2、每个试管能有单独的阀门进行控制是个很好的建议，今后可以针对不同规格和外形的试管开发更为通用、拆卸更加便捷的接口。

p style="text-indent: 2em text-align: justify "值班长下达插燃料棒、提调节棒指令，堆芯功率慢慢上涨，大约几分钟过后，操作员再次调节，功率表指针稳定，堆芯达到临界状态。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "近日，国际首次环形燃料元件零功率物理实验在中核集团中国原子能科学研究院（以下简称“原子能院”）核临界安全中心顺利完成，标志着我国压水堆环形燃料研究进入工程化实验验证阶段。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "可同时提升核电经济性和安全性/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "燃料元件被称为反应堆的“心脏”。长期以来，科研人员试图通过材料的革新来延长“心脏”的寿命。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "与关注材料研究的方向不同，环形燃料主要是通过改变结构形式提升燃料元件的整体性能，从而同时提升核电的经济性和安全性。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“环形燃料是一种结构上完全革新的先进燃料元件。”原子能院堆工部主任杨红义告诉《中国科学报》记者，环形燃料是将燃料芯块制成环状，在芯块内、外表面加装包壳管，使得冷却剂可以从内、外两个流道同时对元件进行冷却，增加了传热面积、提高了换热效率。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "与现有压水堆相比，采用环形燃料组件代替传统燃料组件，若保持堆芯输出功率不变，燃料芯块和包壳的峰值温度更低，将显著提升堆芯的安全性；若维持现有的安全裕度不变，堆芯输出功率可以提升20%-50%，从而大幅提高了核电的经济性。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "由于环形燃料经济性和安全性的明显优势，美、韩等国相继开展了环形燃料的研发工作。只是，它们都因为种种原因而未能按计划推进。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "十年磨一剑/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "我国环形燃料的研发始于2008年。作为总体技术单位，原子能院制定了我国压水堆环形燃料组件研发的技术路线图，并负责环形堆芯设计、组件设计及堆内外性能试验验证；中核北方核燃料元件有限公司（以下简称“中核北方”）负责环形燃料组件制造、组装和检测工艺研究，上海交通大学、哈尔滨工业大学等国内著名高校参与了环形燃料组件的研发工作。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "目前，原子能院已经基本建立了压水堆环形燃料堆芯和组件的设计能力，初步完成了先导组件考验堆芯以及先导组件的设计；联合中核北方掌握了环形燃料组件制造、组装和检测工艺，已研制出多套关键结构试验部件，环形燃料全尺寸试验组件完成交付；已成功实现环形燃料小组件在49-2堆的辐照考验，累积已考验6个辐照周期。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“环形燃料从未在堆内应用，并且其堆芯物理计算分析方法与棒状燃料存在显著差别，原有堆芯物理计算程序需要验证。”原子能院堆工部副主任季松涛说，“国内和国际都没有环形燃料堆芯物理实验数据。只做了程序与程序之间的对比验证，其有效性和可靠性不能得到充分验证。”/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "环形燃料零功率物理实验数据还将为计算程序检验提供最直接证明。季松涛告诉记者，环形燃料零功率实验采用96根环形燃料元件与136根棒状燃料元件构建混合装载堆芯，将陆续开展临界参数测量、功率分布测量、等温温度效应、控制棒微积分价值测量以及含钆棒反应性效应测量等一系列临界实验研究。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "只是第一步/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "10年自主研发，环形燃料组件的整体研发工作已进入先导组件入堆前的关键技术攻关阶段。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“目前研发工作进展顺利，未出现不可逾越的难题。但环形燃料在结构上完全革新，需不断解决研发中出现的关键技术问题，夯实基础。”季松涛说。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "后续，研发团队将开展环形燃料先导组件入堆设计，环形燃料、棒状燃料混合装载堆芯物理分析，百万千瓦级环形燃料堆芯设计，环形燃料模块化小堆堆芯设计，低温供热、海洋核动力等特殊用途环形燃料堆芯设计，环形燃料其他工程应用的模拟实验研究等。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "在中国工程院院士徐銤看来，作为一种结构上完全革新的先进燃料元件，环形燃料已成为压水堆先进燃料组件的重要发展趋势之一，但“最终还是要看应用得怎么样”。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "对此，杨红义表示，当前研发的环形燃料组件所有结构部件均为自主设计和制造，全部技术完全自主可控，制造及后处理工艺与现有燃料循环体系完全相容，因此，该燃料组件具有较高的工业技术成熟度，易于快速实现产业化。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "他表示，未来的工作将瞄准基于环形燃料组件的先进压水堆发展方向，开展新一代压水堆环形燃料堆芯的方案设计，以期早日建成世界领先水平的先进环形燃料压水堆。/pp style="text-indent: 2em text-align: left "“靠燃料自主研发和技术提升来牵引堆型的发展，这种核电发展的转变也是一种创新。”徐銤说。/p

p style="text-align: justify text-indent: 2em "近年来，我国陆续建立了一系列关于氢燃料电池的政策。《国家创新驱动发展战略纲要》、《能源技术革命创新行动计划(2016年~2030年》、《汽车产业中长期发展规划》等国家级规划中，都明确了氢能与燃料电池产业的战略性地位。随着国家政策的进一步明晰，氢燃料电池的发展、应用已提上日程。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "据中汽协数据，截止2019年底，我国氢燃料电池汽车累计销量6000台，已达成《节能与新能源汽车技术路线图》中到2020年实现5000辆燃料电池汽车规模的阶段性目标。有业内人士预计2020年可达10000辆，超先前预期。然而，我国氢燃料电池装机量的快速发展也面临着巨大的挑战，特别是氢燃料电池的环境安全保障技术等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "以此，仪器信息网特别采访了上海机动车检测认证技术研究中心有限公司（以下简称：上海汽检）氢燃料技术专家裴博士、大连锐格新能源科技有限公司（以下简称：锐格新能源）市场总监刘艳喜span style="text-indent: 2em "，以及重庆阿泰可科技股份有限公司（以下简称：重庆阿泰可）总工程师周建，围绕氢燃料电池的检测技术、设备要求等进行了交流。/span/psection style="box-sizing: border-box text-align: justify "section style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px text-align: center position: static box-sizing: border-box " powered-by="xiumi.us"section style="width: 100% border-bottom: 5px solid rgb(169, 211, 214) box-sizing: border-box "section style="display: inline-block vertical-align: bottom margin-bottom: -5px border-bottom: 5px solid rgb(1, 135, 207) font-size: 19px padding: 5px line-height: 1em box-sizing: border-box "p style="margin-top: 0px margin-bottom: 0px padding: 0px box-sizing: border-box "span style="font-size: 18px "strong氢燃料电池检测需求激增，相关仪器迎来风口/strong/span/p/section/section/section/sectionp style="text-align: justify text-indent: 2em "氢燃料电池的发电性能受多项因素影响，伴随不同的操作而有不同的表现。其在不同情况下的性能表现，常需要高精度的仪器去测量才能判断。因此，在发展氢燃料电池技术的过程中，性能检测不可或缺。相同的原因，整合燃料电池系统更是依赖精确的检测结果去匹配发展。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2017年7月，《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》开始实施，该文件规定了新能源汽车生产企业准入审查要求，并且设定了新能源汽车产品专项检验项目及依据标准，唯有通过相关检测才能获得准入凭证。这一文件出台后，氢燃料电池检测成为了硬性规定。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》（2017）的推动下，国内氢燃料电池行业在发展的起步阶段就产生了大量的检测设备采购需求。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "随着氢燃料电池行业的深入发展和氢燃料电池技术的更新迭代，检测市场的需求更是显著提升，无论是第三方检测机构、电堆系统企业、燃料电池测试设备专业生产厂家，都在加快引进、研发新一代的检测仪器。其中，上海汽检瞄准了燃料电池检测市场商机，并购进相关检测设备，设立了氢燃料电池检测中心；锐格新能源则不断迭代现有测试设备，以期占领氢燃料电池测试设备技术的最前沿。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/0d97986b-426e-4d14-9130-341252d59f3c.jpg" title="图片3.png" alt="图片3.png" style="text-align: center white-space: normal max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " width="450" vspace="0" height="253" border="0"//pp style="text-indent: 0em text-align: center "a href="https://www.smvic.com.cn/pages/index.html" target="_self" style="text-decoration: underline "span style="text-align: center font-size: 14px color: rgb(0, 112, 192) "strong上海机动车检测认证技术研究中心有限公司/strongstrong/strongstrong/strong/span/a/pp style="text-align: center "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/89c5315f-4149-4bfe-901b-3e39bb0bae3a.jpg" title="锐格新能源.jpg" alt="锐格新能源.jpg" width="450" vspace="0" height="300" border="0"//pp style="text-align: center "a href="http://www.rigorpower.com/" target="_self"span style="font-size: 14px text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px "大连锐格新能源科技有限公司/span/strong/span/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "“当前，我国氢能产业蓬勃发展，创造出了数万亿的巨大市场容量，虽然氢燃料电池检测在整个氢能产业体量当中是较小的一环，却是不可或缺的最重要的一环。”锐格新能源市场总监刘艳喜说到。/psection style="box-sizing: border-box text-align: justify "section style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px text-align: center position: static box-sizing: border-box " powered-by="xiumi.us"section style="width: 100% border-bottom: 5px solid rgb(169, 211, 214) box-sizing: border-box "section style="display: inline-block vertical-align: bottom margin-bottom: -5px border-bottom: 5px solid rgb(1, 135, 207) font-size: 19px padding: 5px line-height: 1em box-sizing: border-box "p style="margin-top: 0px margin-bottom: 0px padding: 0px box-sizing: border-box "strongspan style="font-size: 18px "国产设备正崛起，电池检测环节已打破进口仪器依赖局面/span/strong/p/section/section/section/sectionp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-align: justify text-indent: 2em "行业发展初期，由于缺乏专业的国内/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "仪器/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "厂商提供测试/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "设备/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "以满足/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "氢/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "燃料电池系统的研究与开发，用户只能选用/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "Greenlight/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "、/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "Feulcon/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "等少数进口品牌的测试/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "仪器/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "，或自行搭建一个简易的/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "氢/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "燃料电池测试平台，用于检验/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "氢/spanspan style="text-align: justify text-indent: 2em "燃料电池电堆和发动机。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "如今，随着一批国产氢燃料电池检测仪器企业的崛起，国内氢燃料电池产业在检测环节已经开始打破依赖进口仪器的局面。当前，纯科研类、小功率氢燃料电池检测仪器，国外品牌的占有率相对偏高；而大功率、实用型氢燃料电池检测仪器，则偏重国产。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "上海机动车检测认证技术研究中心氢燃料电池技术专家裴博士讲到：“氢燃料电池商业化应用处于起步阶段，其工程化水平尚不成熟，急需相关测试技术作为保障。而测试所需要的国产设备也处于开发验证阶段，需要典型企业担当重任，尤其在核心部件基础性能、环境适应性、可靠性、耐久性等领域。”/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "“在氢燃料电池研发和生产环节的各种运行评测以及各种工况下性能和操作技术的模拟评测中，安全性无疑是一个重要课题。”锐格新能源总监刘艳喜提到，“氢燃料电池和氢燃料电池发动机系统在批量生产前会进行苛刻的模拟试验，尤其是苛刻的模拟环境测试，比如耐温、耐湿、盐雾、IP防护、海拔高度、冷启动等，均需要环境试验箱的参与。”/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "作为氢燃料电池检测设备，环境试验箱需要进行严谨的现场调试、难度大、时间长、多系统联调联动，而国内企业产品性价比高、售后服务及时，能快速解决生产中遇到的问题。上海汽检在选购试验箱以及锐格新能源在产业链产品协同推介时，均选择了与一家国内试验箱生产厂商——重庆阿泰可进行合作。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 244px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/8f78d08a-9ca2-478c-8275-255f2c6b71b4.jpg" title="WechatIMG32.jpeg" alt="WechatIMG32.jpeg" width="450" height="244" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104061/" target="_self"span style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px "重庆阿泰可/span/strong/spanspan style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px "科技股份有限公司/span/strong/span/aa href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104061/" target="_self"strong style="text-decoration: underline "span style="font-size: 14px "/span/strongspan style="text-decoration-style: initial text-decoration-color: initial "strong/strong/span/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "仪器信息网了解到，重庆阿泰可成立于2006年，是国内专业从事气候环境试验设备的首家上市公司。2014年，公司专门设立了汽车事业部，以便进一步深入研发氢燃料电池及汽车类的环境试验箱技术。目前，重庆阿泰可已推出涉氢高温度试验箱、温湿度试验箱、高原模拟试验箱等一系列专为氢燃料电池研发所用的环境试验设备。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/37046556-a97d-4052-8b26-a649ee3ba6d1.jpg" title="图片5.png" alt="图片5.png" width="450" vspace="0" height="253" border="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongspan style="font-size: 14px "重庆阿泰可汽车事业部/span/strong/span/psection style="box-sizing: border-box text-align: justify "section style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px text-align: center position: static box-sizing: border-box " powered-by="xiumi.us"section style="width: 100% border-bottom: 5px solid rgb(169, 211, 214) box-sizing: border-box "section style="display: inline-block vertical-align: bottom margin-bottom: -5px border-bottom: 5px solid rgb(1, 135, 207) font-size: 19px padding: 5px line-height: 1em box-sizing: border-box "p style="margin-top: 0px margin-bottom: 0px padding: 0px box-sizing: border-box "strongspan style="font-size: 18px "环试仪器可达国外先进水平，满足氢燃料电池检测高要求/span/strong/p/section/section/section/sectionp style="text-align: justify text-indent: 2em "目前，环试设备品类包括标准和非标准型的高低温（湿热）试验箱、温度冲击试验箱、低压试验箱、淋雨试验箱、盐雾试验箱、沙尘试验箱等，而用于氢燃料电池的试验箱类型主要有高低温（湿热）试验箱和高原环境模拟低气压试验箱。重庆阿泰可总工程师周建介绍到：“高低温（湿热）试验箱主要测试氢燃料电池及其系统在不同温度、湿度环境下的工况与稳定性，包括极端环境下的安全性等；高原环境模拟低气压试验箱主要针对氢燃料电池及其系统在不同海拔高度环境下的工况和可靠性。”/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 283px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/959f798b-aadb-46b8-930f-309c97132b20.jpg" title="图片6.png" alt="图片6.png" width="450" vspace="0" height="283" border="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongspan style="font-size: 14px "氢燃料电池防爆高原气候舱/span/strong/spanstrong/strong/pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 338px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/18d07aac-89fe-430d-9b54-6fcf96d2dfe5.jpg" title="图片7.png" alt="图片7.png" width="450" vspace="0" height="338" border="0"//spanstrongspan style="font-size: 14px "br//span/strong/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongspan style="font-size: 14px "氢燃料电池专用试验箱/span/strong/spanstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "环境试验箱的应用场景非常广泛，如航空航天、军事、造船、电工电子、医疗、仪器仪表、石油化工、汽车、新能源等领域，但由于氢的特殊性，用于氢燃料电池的试验箱设备要求无疑要高于其他应用场景。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "一是用于氢燃料电池及系统实验的试验箱安全等级要求高。如果实验室为涉氢环境的防爆实验室，则整个环境试验箱（包括箱体、机组、控制柜等）需要进行整机防爆设计；或者采用分体式，即箱体采用全防爆，布置在涉氢房间內；而机组、控制柜等其他模块采用常规方式，放在非涉氢房间内。如果实验室为非防爆实验室，则只需要环境箱箱内防爆（包括空气调节单元、风机、传感器、加热、照明、排气、泄压要防爆处理，以及需要防静电、防火化设计等），以保证在箱内出现氢气泄漏时的安全。二是在试验过程中试验箱要对箱内氢气浓度进行实时监控，避免试验中氢气泄漏对安全的影响，并与排风系统、测试台架进行安全联动等。三是消防灭火要求，试验箱配备火焰探测器以七氟丙烷等相应的自动及手动灭火装置。四是电堆或电池发动机散热比较大的特性，环境箱如何在大散热量的状态下保证试验的稳定与可靠，也是有别与于传统环境箱的地方。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "此外，根据氢燃料电池的测试要求，试验箱要求具备新风系统、尾排系统，水氢空接口，以及预留氢气控温接口，以确保进入燃料电池发动机的氢气与环境箱温度一致。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "从上海汽检的选择和锐格新能源的推介来看，重庆阿泰可的试验箱设备无疑满足了以上要求，其环试设备不仅具有良好的稳定性、动态性，达到了国外同行业中的先进水平，还创新性地配有降低劳动强度的装置，以适应高频次的测试需求。/psection style="box-sizing: border-box text-align: justify "section style="margin-top: 10px margin-bottom: 10px text-align: center position: static box-sizing: border-box " powered-by="xiumi.us"section style="width: 100% border-bottom: 5px solid rgb(169, 211, 214) box-sizing: border-box "section style="display: inline-block vertical-align: bottom margin-bottom: -5px border-bottom: 5px solid rgb(1, 135, 207) font-size: 19px padding: 5px line-height: 1em box-sizing: border-box "p style="margin-top: 0px margin-bottom: 0px padding: 0px box-sizing: border-box "strongspan style="font-size: 18px "“革命尚未成功”，各个环节仍需努力/span/strong/p/section/section/section/sectionp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "然而，目前用于/spanspan style="text-indent: 2em "氢/spanspan style="text-indent: 2em "燃料/spanspan style="text-indent: 2em "电池/spanspan style="text-indent: 2em "的环境试验/spanspan style="text-indent: 2em "设备/spanspan style="text-indent: 2em "仍存在一些技术痛/spanspan style="text-indent: 2em "点/spanspan style="text-indent: 2em "。如/spanspan style="text-indent: 2em "氢/spanspan style="text-indent: 2em "燃料电池发动机在低气压环境下运行的精度保证问题，高原环境模拟试验箱如何保证发动机所需的温湿度、低气压、新风量/spanspan style="text-indent: 2em "//spanspan style="text-indent: 2em "尾排量等多因素的综合控制精度仍是环境试验设备需要解决的难点。此外，上海汽检裴博士还提到了市场上已经提出的相关的技术指标要求，比如：常规的环境温度模拟范围/spanspan style="text-indent: 2em "-40/spanspan style="text-indent: 2em "～/spanspan style="text-indent: 2em "80/spanspan style="text-indent: 2em "℃，精度± /spanspan style="text-indent: 2em "1/spanspan style="text-indent: 2em "℃，并需要提供相对快速的降温速度；环境湿度模拟范围/spanspan style="text-indent: 2em "10/spanspan style="text-indent: 2em "～/spanspan style="text-indent: 2em "95%RH/spanspan style="text-indent: 2em "，精度/spanspan style="text-indent: 2em "≤± /spanspan style="text-indent: 2em "5%RH外，还需要模拟燃料电池专用的海拔span style="text-align: justify text-indent: 32px "≤4500m、动态热源状态下温度控制等氢燃料电池环境模拟、氢气预冷等尚待解决的特殊问题。这就需要应用方和供应商之间的紧密协同，共同开发/span/spanspan style="text-indent: 2em "。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "“希望我国环境试验箱的研发、生产企业能够设计出充分满足市场需求的产品，为氢燃料电池的测试提供更加丰富的模拟场景。”锐格新能源市场总监刘艳喜还表示，“环境试验箱与测试平台是密不可分的整体，希望未来锐格新能源与阿泰可采用战略联盟等互助方式进行合作，共同助力我国氢燃料电池行业健康快速发展。”/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/784248ad-daca-4c76-bb85-9d563f266de2.jpg" title="图片8.png" alt="图片8.png" width="450" vspace="0" height="253" border="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "随着近几年氢燃料电池的快速发展和相关检测标准的不断完善，市场对检测仪器需求激增的同时，对其技术要求也越来越高，尤其用于安全可靠性检测的环试仪器。安全可靠性测试虽是氢燃料电池汽车产业体量中较小的一环，却是必不可少的一环，而这一环的运行离不开环试仪器的支持。愿各产业链共同努力，助力我国氢燃料电池产业健康快速发展。/ppbr//p

关注世博——博纯Perma Pure燃料电池专利加湿器服务2010年世博会　　2010年上海世博会上，将会有100辆燃料电池车驶入世博园，为游客提供便捷的服务。这些燃料电池车都配备博纯专利加湿器产品。　　对于一个良好的燃料电池系统来说，Nafion膜的加湿是最具挑战性的问题之一。博纯领先的加湿技术为这一过程提供了完美的解决方案。与焓轮和喷水加湿系统相比，博纯专利加湿器具备了更耐用，更高效，抗振动和免维护的特性。博纯加湿器已是燃料电池产业界公认地最好的加湿设备。　　在世界各地，博纯燃料电池加湿器已被广泛用于固定式燃料电池系统、叉车、燃料电池汽车等。 查看产品图片http://www.instrument.com.cn/netshow/SH101541/C95010.htm　　更多产品信息，请登录www.permapure.com　　关于博纯：　　成立于1972年，总部位于美国的博纯(Perma Pure)有限责任公司是国际领先的气体处理设备制造商。我们为全世界医疗、工业和科学、氢燃料电池和环境监测应用领域提供气体采样和预处理类产品如，干燥器、加湿器、过滤器、冷凝器、特种气体洗涤器及完整采样系统等。　　博纯(Perma Pure)已经成为医疗设备市场中呼吸气体干燥器的主要供应商，应用包括麻醉监护、呼吸监测及代谢测试中对呼出气体进行干燥，同时可对呼吸器的供气或供氧进行加湿。近年来，公司也开始向燃料电池厂商提供加湿器，并逐步成为环保和流程气体分析仪器的OEM供应商，应用包括电化学传感器(用于气体检测)、红外分析、化学发光、总碳测定(TOC)和颗粒测量的样气脱水处理。　　博纯(Perma Pure)公司在1978年向DuPont公司买下了Nafion材料生产特许权，Nafion的膜渗透脱水技术以其独特的原理和优异的性能闻名于业内。一直以来博纯(Perma Pure)运用Nafion技术，连同其他创新多样的技术和专业知识，为客户提供全面的样气处理应用解决方案。公司于1992年加入英国豪迈集团(Halma p.l.c.)，豪迈旗下子公司的产品主要用于保护人们的生命安全和改善生活质量。依托豪迈全球性业务的支持，公司在技术、投资以及生产上获得了长足发展。公司已获得ISO9001：2000认证，相关产品也均获得CE认证。　　拥有完整的样气处理器件和成套系统，各种气体分析应用的客户化解决方案以及几十年来的产品应用经验和成功案例，相信我们在样气预处理方面的专业能力将为您的业务发展提供长久助力。　　关于豪迈：　　创立于1894年的英国豪迈国际有限公司(Halma p.l.c. – www.halma.cn )是国际安全、健康及传感器技术方面的领军企业，伦敦证券交易所的上市公司，在全球拥有 4000 多名员工，近40 家子公司，2008/09财年营业额超过 4.5亿英镑。豪迈旗下子公司的产品主要用于保护人们的生命安全和改善生活质量。通过持续不断的创新，这些产品在国际市场上始终处于领先地位。这些产品使我们的客户更安全、更富竞争力和盈利能力。豪迈的子公司正在多个领域为中国的经济做出贡献，主要包括制造、能源、水及废物处理、环境、建筑、交通运输及健康行业等。豪迈目前在上海和北京设有代表处，并且已在中国开设多个工厂和生产基地。销售联系方式夏黎明先生 中国区销售经理上海市长宁区仙霞路137号盛高国际大厦1801室 邮编：200051 电话：021-52068686-113 传真：021-52068191 电子信箱： fxia@permapure.com 网址：http://www.permapure.com

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。燃料电池的能量利用效率高，环境污染小，是最有发展前途的发电技术之一。燃料电池按照电解质的种类不同，可分为碱性燃料电池（AFC），磷酸燃料电池（PAFC），熔融碳酸盐燃料电池（MCFC），质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）。按照燃料的类型可分为氢燃料电池，甲烷燃料电池，甲醇燃料电池，乙醇燃料电池。目前各类燃料电池电动车主要使用的是质子交换膜燃料电池（PEMFC）。质子交换膜燃料电池的结构和化学反应上图是PEMFC的结构和化学反应。PEMFC由膜电极（membrane-electrode assembly，MEA)和带气体流动通道的双极板组成。其核心部件膜电极是采用一片聚合物电解质膜和位于其两侧的两片电极热压而成，中间的固体电解质膜起到了离子传递和分割燃料和氧化剂的双重作用，而两侧的电极是燃料和氧化剂进行电化学反应的场所。PEMFC通常以全氟磺酸型质子交换膜为电解质，Pt/C或PtRu/C为电催化剂，氢或净化重整气为燃料，空气和纯氧为氧化剂，带有气体流动通道的石墨或表面改性金属板为双极板。膜电极（MEA）的截面SEM图片Sample: Courtesy of Prof. Takeo Yamaguchi, Tokyo Institute of Technology膜电极（Membrane Electrode Assembly ，MEA)是燃料电池的主要部分，它每层的结合情况以及颗粒的聚集状态会影响发电性能。MEA截面的结构观测非常重要。上图显示了一个聚合物膜样品在冷却时的横截面离子研磨后的结果，为减少离子束的热损伤使用了-100 ℃的条件进行加工。MEA横截面的整个图像显示各层接触时没有分层。在高倍放大时的阳极图像可以观察到纳米尺寸的铂粒子，碳粒子和其中的空隙。阴极层是纳米胶囊催化剂与铂铁纳米颗粒结合，从它的横截面可以看到，催化剂胶囊被紧密地包装在中空空间中。因此，离子研磨法可以在没有应力的情况下进行加工，能够通过冷却功能加工截面样品来减少热损伤，产生具有减少热损伤的横截面样品，进而可以有效的理解MEA的整体结构和分析催化剂颗粒的纳米结构。燃料电池催化电极材料高倍图像和三维重构结构from Prof. Chihiro Kaito, Ritsumeikan University上图左图是使用日立HT7830得到的燃料电池催化电极材料高倍图像，加速电压使用120kV，高分辨模式（HR mode），放大倍数为×50,000。C基底上的Pt颗粒的分散状态可以很清晰的看到。上图右图是同样的样品从+60°～-60°每2°拍照一次得到一系列图片后做三维重构后的结果，可以清楚的看到三维结构的Pt颗粒的分散情况。CNT和PTFE复合膜的SEM图像Sample：courtesy of Prof. Yoshinori SHOW Department of Electrical and Electronic Engineering,School of Engineering, Tokai University由于导电性和耐腐蚀性好，碳纳米管（CNT）和聚四氟乙烯（PTFE）复合膜有时会作为 MEA 的保护膜使用。CNT 在PTFE 中分散的均匀性非常重要，因为膜的导电性会受此影响。上图中，左图为0.2eV时观察CNT和PTFE的表面形貌，由于电压非常低，所以样品没有被电子束损伤。 右图为0.2eV时观察CNT和PTFE的电位衬度，CNT的亮度比PTFE明显要高，这是因为CNT的导电性更好。利用电位衬度就可以非常清晰的区分成分衬度相差不大的CNT和PTFE。燃料电池气体扩散层的电镜观察气体扩散层(Gas diffusion Layer，GDL)作为连接催化层和流动区域的桥梁，一般具有多孔性，导电性，疏水性，化学稳定性和可靠性。常用的支撑材料有碳纤维和聚四氟乙烯/碳膜组成的微孔层（MPL），目前碳纤维布附着MPL可以达到气体扩散层的要求。上图就是碳纤维布及附着MPL的SEM图片，可以观察到二者之间的紧密接触，各自空隙及厚度。高分辨观察自组装Fe3O4纳米颗粒Sample：courtesy of Electrical Computer Engineering department, National University of Singapore过渡金属基材料比如自组装Fe3O4纳米颗粒现在被作为储氢材料，这对氢能的利用来说是非常关键的。上图是高分辨观察自组装Fe3O4纳米颗粒，所用的着陆电压为1.5 kV，使用了电子束减速功能。纳米颗粒非常有规则的组装在一起，每个颗粒的直径约为12nm。利用电镜观察燃料电池各部分的形貌和结构，有助于高性能燃料电池的研发。公司介绍：日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助我们的客户实现其目标，共创美好未来。

atec阿泰可为某重型汽车集团研制的燃料电池发动机管道式环境舱成功交付客户验收，该产品针对燃料电池在高原状态下的管道式气候模拟，实现了燃料电池吸气端的高原温度、高原气压、高原含氧量的准确模拟波动试验，并具备整机氢气防爆功能。　　在研制过程中，技术部攻克了若干难点：　　1、解决燃料电池工作时瞬间产生大热量从而导致舱内温度波动；　　2、燃料电池吸气需求量与新风的高原温度、高原气压、高原含氧量的同步控制；　　3、燃料电池工作时瞬间产生大排气量而导致排气端的高原气压的稳定性。　　该试验系统主要由8大部分组成，分为试验仓、制冷机组、新风系统、控制系统、排放系统、真空系统，氢气预冷系统，防爆安全系统。　　整套设备具备模拟自然环境中温度、湿度、气压等环境条件的功能，可对燃料电池发动机经常遇到的温度、湿度、低气压等综合叠加环境效应进行模拟考核， 适用于燃料电池发动机单体的环境试验项目测试以及其他部件的温度、湿度试验，管道高度试验。　　并满足功率为150kw的燃料电池发动机环境模拟的以下试验：　　低温试验（低温存储、起动、性能）；　　高温试验（高温存储起动、性能）；　　湿热试验（高温湿热）；　　温度海拔高度试验（气压模拟）；　　可以用于商用汽车的冷启动试验。

固体在生(回收)燃料生物降解呼吸仪DRI技术使用真实动态呼吸指数（DRI）确定检测固体再生(回收)燃料的当前有氧微生物活动速率。 目前的好氧微生物活动率测量固体再生(回收)燃料的实际化学和物理性质下的生物稳定性。n 固体在生(回收)燃料固体在生(回收)燃料（SRF，也称为“垃圾衍生燃料”- RDF）是由非危险废物准备的固体燃料，用于焚烧或混合焚烧厂的能量再生(回收)。“准备好”在这里意味着加工，均质化和升级到可以在生产者和用户之间交易的质量。它们可以来自家庭垃圾，商业垃圾，工业垃圾和其他可燃垃圾。它们已被用于替代水泥窑，发电站和工业锅炉中的化石燃料。 n 原理固体在生(回收)燃料生物降解呼吸仪DRI测量O2来确定在确定的连续气流和绝热条件下可降解有机物质中微生物的活性。样品在密封的容器（绝热）中测量，产生由欧盟和其他标准确定的受控条件。 n 测试过程和控制该测试包括根据滞后的持续时间将样品保持在动态测试系统中观察1天至4天阶段（如果存在），以小时间隔（RDRI h）获取指数值。此外，如果在第四天结束时，RDRI趋势是恒定的或增长的，则通过获得至少其他24个值（RDRI h）来延长呼吸测量测试。连续气流式有氧装置，包括:l 气密密封的绝热反应器，最小操作体积以升表示，等于或小于以毫米表示且不大于30毫米的平均样品尺寸（例如，对于平均尺寸小于10毫米的样品，反应器体积是10升），反应器结构必须在离开反应器之前迫使输入空气穿过整个样品，避免混入输入空气和排出空气；l 反应堆气密性验证系统；l 曝气系统配有流量调节器和容量计；l 用于抽取废气中氧浓度的系统（％/v）；l 数据采集系统以1小时间隔连续记忆测量参数，记忆的数据必须是在所考虑的间隔期间读取的所有值的平均值（至少60）。 n 符合国际/欧洲标准和用途l UNI 11184 - 通过DRI确定生物稳定性，生物稳定性决定了易于生物降解的有机物质分解 的程度。l EN 15590 - 通过DRI确定目前的好氧微生物活动速率，该方法估计了气味产生的潜力，载体吸引等。目前的生物降解速率可以用毫克O2 kg-1 dm h -1表示。l 固体废物降解的其他应用。 n 优点l 多通道系统：3, 或6或12通道, 测量三个相似的不同样本进行统计评估； l 即插即用设计（易于安装，使用和维护）；l -每个容器中包含温度传感器；l 自动冷凝水去除系统；l 温度，流量，压力和湿度测量；l 传感器O2：范围0-25％，精度：2％；l 各种尺寸的容器：2l，10l，20l，30l；l 用户友好软件与excel导出文件；l 远程电脑控制；l 气泵；l 无需特殊连接；l 适用于不同领域的各种应用；l 选配传感器，如二氧化碳或甲烷，用于详细过程分析和监控；l 用于容器，控制器和PC的机架（支架）； n 技术规格l 尺寸 - 控制器：48 x 40 x 28 cm；重量：17kg；l 尺寸 - 容器支架：140 x 60 x 150 cm；重量：50kg；l 尺寸 - 10升容器：42 x 42 x 45 cm；重量：9kg；l 尺寸 - 2升容器：33 x 33 x 28 cm；重量：5.5kg。 n 亿斯埃欧呼吸仪DRI软件创新点：检测固体再生(回收)燃料的当前有氧微生物活动速率多通道系统：3, 或6或12通道固体在生(回收)燃料生物降解呼吸仪（土壤/堆肥/塑料）

燃料电池（Fuel Cell）市场前景 为缓解世界性能源危机的加剧，减少传统能源对环境造成的污染；有序推进碳中和的各项任务目标，不断深化能源结构优化，提高能源开发整体效益成为摆在我国科研工作人员及新能源产业开发从业者面前的重要课题。 燃料电池（Fuel Cell）是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。 燃料电池用燃料和氧气作为原料；同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术[1]。 作为一种新的高能量密度、高能量转化率、环保型的电源装置受到全世界的广泛关注，并具有广阔的应用前景。 一、质子交换膜燃料电池目前，燃料电池主要被分为六类[2]。碱性燃料电池(AFC，Alkaline Fuel Cell)、磷酸盐燃料电池(PAFC，Phosphorous Acid Fuel)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC，Molten Carbonate Fuel Cell)、固体氧化物燃料电池(SOFC，Solid Oxide Fuel Cell)、质子交换膜燃料电池(PEMFC，Proton Exchange Membrane Fuel Cell)和直接甲醇燃料电池(DMFC，Direct Methanol Fuel Cell)。采用聚合物质子交换膜作电解质的PEMFC，与其它几种类型燃料电池相比，具有工作温度低、启动速度快、模块式安装和操作方便等优点，被认为是电动车、潜艇、各种可移动电源、供电电网和固定电源等的最佳替代电源[3]。如图1所示，膜电极（membrance-electrode assembly, MEA）是由质子交换膜、催化层与扩散层 3 个部分组成，是质子交换膜燃料电池 (PEMFC)电化学反应的主要场所，也是决定质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 的成本、性能和耐久性的核心关键部件。 二、质子交换膜燃料电池的催化剂浆料分析 催化剂浆料涂布是膜电极生产的关键步骤之一，要求催化层涂敷均匀，同时尽量减少铂含量以降低成本，因此必须对浆料进行严格的质量控制。 催化剂浆料的颗粒粒度和分散性能会影响浆料粘度、聚合物电解质的分布和形态、催化剂的利用率、催化剂和聚合物电解质的相互作用以及催化层的均匀性和连续性等重要参数，最终影响膜电极的电化学性能[4]。 如图 2 所示，常见的活性催化剂为铂基纳米颗粒，最佳粒度范围为 2～5nm，但这些纳米颗粒不是独立存在的，而是分散在碳载体颗粒上。单个碳载体颗粒的粒度范围为 20～40nm，在浆料中碳载体通常以团聚体的形式存在，粒度在亚微米至微米范围。聚合物电解质分散成不同形态（棒状或线团）、粒度在 70 nm～2.5 µm 之间的团聚体，与碳载催化剂混合形成催化剂浆料。催化剂和聚合物电解质分散在特定的溶剂中，需要控制团聚物的粒度，优化催化剂和电解质导体团聚物的相互作用。 对于聚合物电解质团聚体，粒度在200～400 nm范围有利于提高氢气/空气的反应性能。碳载体催化剂会出现未充分分散或过度分散的情况[5]。 在未充分分散时，碳载体是高度团聚的；离子交联聚合物只覆盖在团聚物外部，内部的铂催化剂无法与电解质充分接触，因此利用率不高。 过度分散时，团聚物破裂，铂催化剂颗粒与碳载体分离，影响其在氧化还原反应中的活性。 理想的分散状态是形成由碳载体催化剂组成的小团聚体，电解质聚合物在这些团聚体上均匀分布，能够提高催化剂的利用率[6]。 粒度是催化剂浆料的关键性指标，但浆料由不同尺度的颗粒混合物组成，要准确测量浆料的粒度有一定的难度，目前还没有一种技术可以全面表征所有颗粒的粒度。 X 射线衍射 (XRD)、激光衍射 (LD) 和动态光散射 (DLS) 是三种常用的材料表征技术，用于表征不同尺度的颗粒，结合三种技术能够全面表征催化剂浆料中的颗粒特性。 三、马尔文帕纳科解决方案 —— X 射线衍射技术X 射线衍射 (XRD) 通常用于确定小于 100 nm 的纳米晶粒尺寸。快速测量单个衍射峰（1～3 分钟），足以利用峰宽的 Scherrer 分析来计算晶粒尺寸。另外，如果测量多个衍射峰（20 分钟以上），则可采用全谱拟合技术，更精确地计算晶粒尺寸和点阵参数。图 3 显示了使用 Aeris 台式 X 射线衍射仪收集的 X 射线衍射数据，样品是分散在三种不同碳载体颗粒上的催化 Pt 粉末。 如表 1 所示，分散在 Ketjenblack EC-300J 碳黑上的 Pt 的平均晶粒尺寸比分散在 Vulcan XC72 碳或 Vulcan XC72R 碳上的 Pt 略小。晶粒尺寸的变化会改变催化活性和耐用性。全谱拟合分析还表明，EC-300J 上分散的 Pt 比 Vulcan XC72 或 Vulcan XC72R 上的 Pt 的点阵参数更大。该点阵参数也大于已公布的 Pt 的参考值 3.9231 Å。[6]较大的点阵参7数可能表明表面引起了点阵应变或合金杂质可能改变催化活性。 XRD 可以分析分散体、固体碎片以及粉末。例如，碳载体 Pt 催化剂纳米颗粒可以在粉末分散到浆料中后和浆料印刷并固化在膜片或气体扩散层上后进行测量。图 4 显示了 40% Pt 在 Vulcan XC72 碳上的 XRD 数据，这些碳可作为粉末、浆料和催化剂涂覆膜 (CCM) 上的固化电极层。在所有情况下，Pt 衍射峰均可通过其他成分中解析出纳米粒尺寸计算，如表 2 所总结。 如图4所示，浆料和催化剂涂覆膜（CCM）样品与粉末样品相比，铂衍射峰变窄，说明这两中样品的铂晶粒尺寸变大。铂催化剂的这种粗化现象可能表明，在溶剂中的碳载体催化剂粉分散过程中，浆料变得过热。因此，在超声处理过程中，通常使用 5℃ 的水浴对浆料进行冷却。[8]在加工过程中，晶粒尺寸的变化（如颗粒粗化），会影响催化剂活性。 四、马尔文帕纳科解决方案—— 激光衍射技术激光衍射技术 (LD)是测量颗粒粒度分布的常用分析方法，粒度范围从十几纳米到几个毫米。动态范围宽，非常适合分析催化剂浆料的粒度分布。激光衍射法操作简便，测试速度快，通常不到1分钟，也非常适合生产过程控制。此外，激光衍射技术还可以研究工艺条件变化对浆料粒度分布的影响。 图 5 是使用 Mastersizer 3000 激光粒度仪对稀释后的催化剂浆料重复5次的粒度测试结果。该浆料中颗粒的粒度呈双峰分布，峰值在1 µm左右的颗粒占最大体积分数，20nm左右的颗粒体积分数占比较小。如表 3 所示，该浆料的粒度分布结果相对标准偏差（RSD）1%，具有高度的重复性。 激光衍射法通常测量的是催化剂浆料中碳载催化剂团聚物的粒度分布。分散良好的催化剂浆料中，碳载催化剂团聚物典型的粒度范围在 100 nm 至 1 µm 之间。但是图 5 中可以观察到100nm 以下的颗粒，表明在分散过程中能量输入过高导致铂催化剂颗粒从载体上脱落，使浆料过度分散。众所周知，催化剂颗粒的粒度对电池性能影响很大。如果催化浆料分散不好，会导致催化剂利用率和传质效率下降，降低电池性能。适当的分散能够改善催化浆料的分散状态（进而改善电池的整体性能），但过度分散也会导致催化剂颗粒从碳载体上脱落，最终影响电池性能。 激光衍射法也可以研究颗粒的易碎性，优化分散过程。将铂担载量40%的Vulcan XC72R 碳载催化剂粉末加入到异丙醇中，在剪切条件下进行分散，使用Mastersizer 3000监测浆料粒度随剪切时间的的变化。如图 6 所示，随着剪切时间的延长，10-100 µm 团聚体颗粒的数量减少，而 10µm 以下的颗粒数量增加。2 小时后，仍有大量团聚物 (10 µm) 存在，这说明还需要增加剪切或者使用更高能量的分散方法进一步分散，才能达到合格的催化剂浆料要求。 五、马尔文帕纳科解决方案 —— 动态光散射技术 与激光衍射法相比，动态光散射 (DLS) 更适合于测量纳米级颗粒的平均粒度，范围从1 nm 至 1 µm。 将催化剂浆料以 1:10 比例分散在异丙醇（IPA）中，用Zetasizer Ultra纳米粒度仪测量催化浆料的平均粒度。稀释后的浆料仍然是高度不透明的，采用非侵入背散射 (NIBS)技术进行测量，重复测量5次。如图 7 所示，尽管浆料不透明，5次测量的相关曲线的一致性很好。图 8 是催化剂浆料的粒度分布图。如表 4所示，体积平均粒度为 1.04 µm，多分散指数也比较大(0.1)说明浆料的粒度分布宽，与激光衍射法的结果吻合。动态光散射技术（DLS）主要是检测颗粒的布朗运动产生的散射光光强波动，颗粒的散射光强与粒径的 6 次方成正比，大颗粒的信号很容易掩盖小颗粒的信号，因此动态光散射法（DLS）没有观察到激光衍射法测得的小颗粒。 动态光散射技术还可用于测量催化剂浆料的 Zeta 电位，研究电解质聚合物与碳载催化剂之间的相互作用，确定电解质聚合物在催化剂上的均匀分布。Zeta电位与浆料的离子浓度有关，可以通过对碳载体颗粒功能化改性或者改变电解质聚合物浓度来调节。通常来讲，特别是在介电常数较高的分散介质（如甲醇）中，Zeta 电位越高，浆料的稳定性越好。Zeta 电位分析还可以用于优化配方，改进浆料的稳定性。事实上，已经有研究报道可以通过模型根据初级颗粒的粒度和体系的Zeta 电位来预测催化剂浆料稳定[9]。 六、结论 通过X射线衍射技术发现，浆料和阴极催化剂涂覆膜中的晶粒尺寸比催化剂粉末大。这种颗粒粗化现象通常是由于浆料在分散过程中过热引起的。激光衍射法检测到在20 nm附近有大量初级颗粒，说明催化剂浆料出现了过度分散的现象。 联合使用激光衍射、X射线衍射和动态光散射技术，可以从不同尺度表征催化剂浆料，优化和监测催化浆料配方和稳定性。使用 Mastersizer 3000 激光粒度仪测量催化剂浆料的粒度分布，可评估临界颗粒分散的有效性。使用 Zetasizer 纳米粒度及Zeta电位仪进行 Zeta 电位测量，可研究聚合物电解质和碳载催化剂的相互作用，预测浆料稳定性。使用 Aeris 台式 X 射线衍射仪，可以测量纳米催化剂的晶粒尺寸，验证防止纳米颗粒粗化的方法的有效性。 参考文献[1] 陈光. 新材料概论：科学出版社，2003年[2] Kamaruzzaman.Sopian ，Wan Ramli Wan Daud.Challenges and Future Developments in Proton Exchange Membrane Fuel Cells [J].Renewable.Energy.2006，31(5):719~727[3] 胡嫦娥，刘琼，周敏. 质子交换膜燃料电池的研究现状. 新能源网. 2016.[4] D. Papageorgopoulos, US Dept. of Energy Hydrogen and Fuel Cells Program Report, FY 2018 Annual Progress Report[5] Orfanidi et al, J. Electrochem. Soc.165 (2018) F1254[6] Wang et al, ACS Appl. Energy Mater. (2019) DOI: 10.1021/acsaem.9b01037[7] Swanson Natl. Bur. Stand. (U.S.) Circ. (1953) 539 1 31[8] Sharma et al, Materials chemistry and Physics 226 (2019) 66-72[9] Shukla et al, J. Electrochem. Soc.164 (2017) F600-F609 关于马尔文帕纳科马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析，打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务，从而提高效率和产生可观的经济效益。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展，我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题，如最大程度地提高生产率、开发更高质量的产品，并缩短产品上市时间。

SH0023喷气燃料银片腐蚀试验器 使用方法（一） 测试前的准备1、使用本仪器前应仔细阅读使用说明书。2、仔细阅读中华人民共和国行业标准SH/T 0023《喷气燃料银片腐蚀试验法》，了解并熟悉标准所阐述的准备工作、试验步骤和试验要求。 3、按SH/T 0023标准所规定的要求，准备好试验用的各种试验器具、材料等。4、检查仪器的外壳，必须处于良好的接地状态；接入仪器的电源线应有良好的接地端。（二）使用方法1、开箱检查仪器一切正常后，在浴箱内加水、油或混合液。特别注意：浴箱内未加浴液时，切不可通电！2、打开仪器面板上的开关（除“计时”开关外），开关指示灯亮，此时温控仪的两个显示窗均有数字显示，PV显示的是此时的浴温值，SV显示的是设定的温度值。3、根据试验要求设定温度值（“SV”值）：按一下温控仪面板上的“SET”设定键，SV值闪烁，按“”移位键，移动到你所需要的数字位，该位数字即停止闪烁（其它数字位仍会闪烁）。用“∧”加键或“∨”减键设定到所需要的数值，同理可设定其它数字位的数值。各位数值全部设置完毕后，再按“SET”键，温度值设定即告结束。4、当浴温升至设定值附近时，辅助加热被自动切断。此时温控仪加热指示灯闪烁，仪器进入控温状态，待浴温测量、显示值（“PV”值）显示稳定后即可开始测试。5、当浴温达到《喷气燃料银片腐蚀试验法》规定的要求后，将试片放入油样中，插上冷凝管。然后把试样组件放在试管托架上，按试验要求将试管托架、油样、试片组合体放入浴箱中，同时打开计时开关开始计时。试验时间到后，音响器报警，关掉计时开关，并立即取出试样，评定腐蚀级别。

国家市场监督管理总局(国家标准委)发布公告：由我国牵头修订的国际标准《使用压缩氢气的燃料电池电动汽车动力性试验方法》近日发布。近年来，燃料电池电动汽车因为零排放，成为各国汽车行业的发展重点，也是国际标准化组织的重要工作方向。试验方法在完善最高车速测试方法的基础上，进一步增加了加速能力试验以及爬坡试验，从而形成了完整的燃料电池电动汽车动力性测试方法。试验方法的发布，促进了国内国际标准相互促进融合机制的形成，提高了中国参与国际标准协调的贡献度，同时将助力中国燃料电池电动汽车产业走出去。

近期，市场一线传来捷报，三德科技先后与神华国能宁夏鸳鸯湖发电有限公司（以下简称“神华鸳鸯湖”）、珠海Y公司（最终用户为中国铝业股份有限公司兰州分公司，以下简称“中铝兰州”）和中粮生物化学（安徽）股份有限公司（以下简称“中粮生化”）成功签约，为其提供SDPS全通制样系统。神华鸳鸯湖采购的自动制样系统主要用于电厂二期2×1000MW级超超临界机组扩建工程。该工程位于宁夏自治区毛乌素沙漠内，机组为目前全国最大间接空冷超超临界百万级燃煤发电机组，是国家“一带一路”、“西电东送”战略高地的重要支点。该项目建设内容包含自动制样系统、自动存查柜系统及除尘系统，是三德科技与神华集团签订的首套自动制样系统项目，将为该电厂“无人化”制样、“无人化”存取样的实现提供智能硬件支撑。 神华鸳鸯湖冬季施工全景（图片来源自网络） 神华鸳鸯湖SDPS全通制样系统方案效果图中铝兰州位于甘肃省兰州市，是国家“二五”期间在大西北建设的第一家电解铝厂，迄今已有五十多年发展历史。中铝兰州自备电厂燃煤机组容量3×300MW，2008年12月全面建成投产，来煤以火车煤、汽车煤为主。本次项目建设内容主要是对电厂来煤入厂及采制样环节进行智能化改造，具体包括：新建全自动制样系统；新建汽车机械采样机及配套的集样间；完善火车、汽车入厂自动识别系统等。项目建成后，将有效促进中铝兰州燃料智能化管理及企业经营绩效提升。中铝兰州（图片来源自网络）中铝兰州SDPS全通制样系统方案效果图中粮生化位于安徽省蚌埠市，是我国农产品深加工大型骨干企业、国家农业产业化龙头企业，该公司热电厂新建自动制样系统，希望燃煤样品采制样环节真正实现自动、环保、无人值守。鉴于此，经多次调研、对比其他同类型发电企业产品选型与应用情况，最终综合评标采购了三德科技SDPS全通制样系统（含采制对接、自动制样、气动传输、斗提装置等）。中粮生化（图片来源自网络）中粮生化SDPS全通制样系统方案效果图 目前，上述三个项目的标的产品正在交付过程中。

析蜡点（WAT）和熔蜡点（WDT）原油、渣油、重质船用燃料油测试的突破作为开发低温流动性能检测方法的世界知名品牌，Phase有着悠久而引人注目的历史，现在已经扩展了它的能力，包括原油的关键测量：析蜡点（WAT）。析蜡点也被称为浊点，是原油样品在规定的试验条件下冷却时，首次析出固体蜡质的温度。同样，熔蜡点（WDT）是在升温循环中末期的蜡固体熔化成液体的温度。结束了主观的、乏味的测试目前为止，尝试测定原油的析蜡点或浊点是一个不精确、单调和主观的过程。已经尝试了各种手动方法，但都很困难，而且耗时很长，产生的结果误差大得令人无法接受。Phase新推出的WAT-70Xi分析仪创新性的改变了上游和中游石油行业，它是世界上首台一个完全自动测量原油、渣油、船用燃料油WAT和WDT的分析仪。基于ASTM D5773，我们独有的光学闪射技术以极高的灵敏度和准确度检测相位变化。检测速度快，无需设置或清洗这一重要的科学突破意味着，即使是最黑暗、最不透明的样品，现在也可以很容易地进行测试，精度为1.0℃。只需加载样品，其余均由分析仪完成，测试只需15-30分钟即可完成。不需要费时的手动设置，每次测试后自动清洗。值得信赖的70Xi平台设计新的WAT分析仪建立在70Xi系列平台上，具有省时、高效的特点。速度和精度有利于上游和中油石油行业检测WAT和WDT两个关键测试参数有助于理解原油、渣油、重质船用燃料油性质，也决定了蜡沉积和熔化的速度。比所有其他测试方法更快只需15-30分钟即可得到结果，而其他方法的平均测试时间为几个小时。测试不透明样品增强的光学结构可以“看到”黑暗的样品自清洗每次测试后自动使用溶剂冲洗无需手动设置简单地将样品直接注入分析仪后即可开始测试运行优越的精度重复性1.0℃更加敏感可控的自动测试方法确保报告结果没有主观性信息丰富、实时的测试结果完整的相图（回路）清楚地说明了WAT、蜡的相对形成量和WDT。直观的，易于使用的界面全彩色15英寸高分辨率触摸屏，一键式预设“收藏夹”。应用析蜡点（WAT）和熔蜡点（WDT）有助于预测原油中蜡质沉积的发生，对上游和中游石油企业具有重要意义。在油田应用中，WAT和WDT可以帮助确定蜡结晶改进剂和/或蜡沉积抑制剂的优良水平。WAT也是潜在原油不相容的一个指标，也是原油质量变化的一个监测指标。来自同一地区的原油可能具有截然不同的特性，其蜡沉积和溶解速率也不尽相同。位置的变化，提取深度的变化，时间的演变，甚至生产和混合的方法都可以通过WAT来验证。通过管道、铁路或游轮运输原油、渣油 、船用燃料油以及储油，蜡结晶可能会限制流量或造成完全堵塞。WAT和WDT可以帮助定义可接受的可操作性限制，并计算与清洗相关的停机时间和费用。WAT是一种准确预测管道和储罐中蜡沉积的有效工具，具有巨大的潜在节约价值。海底和陆地管道系统的设计和开发以及蜡质修复方案的实施得益于WAT数据的分析。创新点：在原油、蜡油、重质船用燃料油低温测试领域，弥补了空白。对于炼油厂、储运公司及船舶公司检测意义深远。PHASE原油、渣油、船用燃料油析蜡点/浊点和熔蜡点分析仪

1.由于该试验方法为条件性试验，故过滤系统、减压系统要按标准规定组装。试验所用的烧杯、套管、过滤器等都必须符合方法标准要求。　　2.为防止堵塞过滤器，必须除去水分杂质，室温下（温度不能低于15℃），将50mL试样在干燥的无绒滤纸上过滤。　　3.根据试样预期冷滤点，按规定控制冷浴的温度　　4.注意按方法要求将温度计、过滤器安装在试杯中规定位置。　　5.测定时，要保持U形管水位压差，使其稳定在200mm±1mm。　　6.转动和关闭三通阀时，要同时启动和停止秒表，保证计时准确。并注意转动三通阀时，不能使过滤系统振荡，以防止破坏蜡结晶网。　　7.由于过滤器滤网的孔径大小直接影响试样过滤的结果，因此，过滤器的不锈钢丝网的网孔尺寸须达到45µ m（330目）。

3月5日，日本共同社报道了一个令人担忧的消息。据报道，日本东京电力公司对福岛第一核电站1号机组反应堆安全壳内部的调查结果显示，来自熔落核燃料(燃料碎片)的物质，当年未全部清理干净，如今很可能仍大范围分布在底部堆积物的表面。随着日本计划在2023年将核废水排放入海，这些核燃料碎片如果随之暴露，将造成何种影响，难以设想……大量放射性核残渣，后患无穷据共同社报道，2022年12月，东电向积水的安全壳内投放了配备辐射检测传感器的水下机器人，向底部堆积物放下传感器。2023年2月根据分析结果发现，检测到燃料碎片散发出的强烈中子射线，以及显示存在燃料碎片所含放射性物质“铕-154”的放射线。此外，东电对支撑装有核燃料的反应堆压力容器的底座外侧进行调查，所有8处均检测到燃料碎片散发出的特有核辐射。据分析，1号机组的燃料碎片冲破压力容器，从正下方的底座开口处流到了安全壳底部。开口处附近出现像是构造物熔化后的堆积物，呈现越远离开口处就越薄的倾向，里面也可能含有燃料碎片。堆积物的厚度、距开口处的距离与测得的铕辐射量等没有相关性，东电认为“堆积物的表面附近存在来自燃料碎片的物质”。燃料碎片是指核燃料和构造物熔化后冷却凝固而成的物体，但也有从碎片上散落的微小粒子，东电认为这些都是“来自燃料碎片的物质”。今后，东电还将使水下机器人进入底座内侧，尝试拍摄内部的损伤情况和压力容器下部等。向太平洋排放核废水，日本“铁了心”虽然福岛核电站真实状况不甚明朗，但近日，日本首相岸田文雄在参院预算委员会会议上，关于东京将核废水排放入海的开始时间明确表示，“预计2023年春季到夏季的这一时间不变”。岸田称，将切实推进反应堆报废工作，并认为“为了实现福岛重建，核废水的处置是无法推迟的课题”。立宪民主党批评称尚未得到渔业相关人士等的理解。事实上，自日本政府早前宣布将核废水排放入太平洋后，日本国内外的反对之声便不绝于耳。对于此事，日本民众首先无法接受。2022年3月，日本福岛县和宫城县的多个民间组织，向东京电力公司和经济产业省提交了一份18万人联合署名、反对将福岛核电站污水排入大海的请愿信，要求采用其他方法处理。日本各界民众还多次自发举行游行集会，质疑政府并未充分听取民意，单方面实行这一决定。日本龙谷大学政策学部教授大岛坚一曾表示，“核污染水排入大海不仅破坏当地渔民赖以生存的渔场，还将影响到周边海域，对全球海洋生态环境造成不良影响”。日方的做法，也引发邻国强烈反对。中国外交部一再重申，福岛核污染水处置关乎全球海洋环境和环太平洋国家公众健康，绝不是日本一家的私事。中方再次敦促日方，切实履行应尽的国际义务，以科学、公开、透明、安全的方式处置核污染水，停止强推排海方案。韩国政府也表示，对日方核监管机构批准排污入海的做法感到忧虑，并将采取应对措施。同时，韩国将就此提升与国际原子能机构合作，加强对国内海洋环境辐射的检测工作。俄罗斯方面也已表示，将关注日方对核废水的处理动向，对其举动表示关切。(完)

可再生资源——氢能随着中国正式进入“双碳时代”，可持续发展日益成为企业增长战略中的关键一环。氢能作为一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，在全球的能源体系中占据着越来越重要的位置。氢能的应用氢是一种清洁燃料，在燃料电池中消耗，只产生水。氢气可以从各种资源中生产，如天然气、核能、生物质以及太阳能和风能等可再生能源。氢燃料可以通过多种方法生产。目前最常见的方法是天然气重整（一种热工艺）和电解，其他方法包括太阳能驱动和生物过程等。目前，氢能产业还属于初期，主要应用在交通领域，其关键技术是氢燃料电池。在氢能生产和应用中，总会遇到各种各样的问题，那么我们该如何解决呢？生产：压缩机泄漏——声像仪电解水制氢作为一种成熟的制氢方式现已被广泛应用。该方法会将制作好的氢气通入压缩机，然后储存加注到加氢车辆中。如果未来建造大量的加氢站，那么对压缩机泄漏检测的要求也将提高，这是一个非常巨大的市场。目前主要是在线和接触式检测工具，但这种检测方式繁琐又不十分准确。幸好，声学成像仪的出现，让非接触精准检测气体泄漏成为可能。FLIR Si124-LD Plus是菲力尔专门为压缩空气泄漏检测设计的最新工业声像仪，其重量轻、可单手操作， 内置124枚麦克风，检测频率范围为2kHz至65kHz（范围可根据实际情况调整），涵盖了更宽范围的可听声和超声波，自动滤波、自动测距和连续自动校正功能，让用户在嘈杂的环境中也能直观地显示压缩机气体泄漏源的超声波信息，生成精确的声学图像，大大提升了气体泄漏检测的工作效率！应用：氢燃料电池研发——热像仪氢燃料电池的膜电极是燃料电池电化学反应发生的区域，是整个燃料电池系统的核心部件，由于薄膜针孔或者边框封装等缺陷的存在，稍有不慎就可能会引发氢气泄漏。在其设计和研发过程中，一定要选择一款高灵敏度的红外热像仪进行监测，避免任何漏洞的出现。比如FLIR T1K（包含T1010、T1040和T1050SC）配有1024x768像素的非制冷红外探测器，其灵敏度是非制冷传感器行业标准的2倍，所生成的图像质量非常出众。搭配尖端技术——UltraMax高清图像增强技术和MSX专利技术(专利号：201380073584.9），能生成最高达310万像素的明亮清晰的热图像。这样用户在监测氢燃料电池的研发和测试过程中，即使微小的温度变化也能捕捉到，快速发现故障点，避免因氢气内漏而降低效率和形成氢氧界面等问题给电池运行带来的严重风险。我国从“十一五”时期开始关注氢能和燃料电池产业的基础研究，2019年首次将氢能写入政府工作报告。2022年3月，国家发展改革委和国家能源局印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》促进氢能产业高质量发展。在政策和行业标准的引导下，氢能及燃料电池行业技术快步提升，产业发展进入快车道。为推动氢能与燃料电池技术融合发展，实现产业共赢，2023国际氢能与燃料电池汽车大会暨展览会（FCVC 2023）将于7月5-7日在上海汽车会展中心召开。届时，菲力尔将携众多高端产品参会，相关行业的小伙伴一定要来我们的展位试用下产品哦~FCVC 2023 7月5日-7日 上海汽车会展中心展位：B126氢能产业是科技和资本密集型产业涉及领域包括新材料、电力装备新能源汽车、航空航天、国防军工等氢能未来将会成为一大能源趋势来参展的小伙伴不妨来FLIR展位瞧瞧亲手试验下FLIR高科技产品是如何辅助氢能的生产和研发我们还为您准备了神秘礼品哦~7月5日-7日小菲在展位：B126期待您的莅临~

3月12日，佛山仙湖实验室燃料电池环境实验舱采购项目发布招标公告，该项目预算540万，采购本国产品。一、项目基本情况项目编号：XH2021CB-01-006（内部编号：GZGK21D039A0087Z）项目名称：佛山仙湖实验室燃料电池环境实验舱采购项目采购方式：公开招标预算金额：5,400,000.00元采购需求：燃料电池环境实验舱实现的功能：环境舱主要用于150KW功率等级燃料电池发动机及其配套散热器，以及150KW的电堆在-40-+85℃的环境下进行温度存储试验，在-30-+65℃的舱内环境下进行60min额定功率、峰值功率、动态响应、稳态特性等试验时，舱内空气供应充足，各工况下发动机迎风面温度波动不超±3℃。并满足-40℃条件下低温启动试验，温度海拔高度试验（进排气管道气压模拟）。环境仓预留气体、冷却水以及电路接口。环境舱可分别做燃料电池发动机及电堆环境测试，环境舱需与发动机测试台架及电堆测试台架进行软硬件系统集成，可通过测试台架主控系统远程监测控制环境仓的工作状态。环境舱可进行单独编程控制，也可通过测试台架主控程序进联调控制。注：本项目采购本国产品。二、获取招标文件时间：2021年03月12日至2021年03月19日，每天上午09:00:00至12:00:00，下午14:30:00至17:30:00（北京时间,法定节假日除外）地点：广州市先烈中路100号科学院大院9号楼东座2楼（中国广州分析测试中心对面）方式：现场购买或在线购买。售价（元/套）： 300三、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2021年04月02日 15时00分00秒（北京时间）地点：广州市先烈中路100号科学院大院9号楼东座2楼（中国广州分析测试中心对面）四、联系方式1. 釆购人信息名称：佛山仙湖实验室地址：广东省佛山市南海区丹灶镇仙湖度假区阳明路1号联系方式：0757-812290952. 釆购代理机构信息名称：广州市国科招标代理有限公司地址：广州市先烈中路100号科学院大院9号楼东座2楼（中国广州分析测试中心对面）联系方式：020-876870433. 项目联系方式项目联系人：张小姐、李小姐电话：020-87687142、020-87688847五、附件投标须知.pdf0087Z佛山仙湖实验室燃料电池环境实验舱采购项目——发售稿.pdf

燃料电池具有工作温度低、启动响应快、能源效率高、电池寿命长、产物无污染等优点，是交通、工业、建筑等领域实现能源转型的重要途径。当前，全球主要经济体都在加大氢燃料电池技术研究投入，破解氢燃料电池商用化难题。燃料电池测试系统作为氢能实验室科研必备仪器，发挥着重要作用。燃料电池测试包含电池性能测试（稳态模型、极化曲线V-I特性、极限电流、气体计量比、扩散增益、温度、压力、湿度、过载等）、气密性测试、耐久性测试及环境适应性测试等内容。一套功能强大的燃料电池测试系统可以帮助科研人员高效率完成测试工作，实验数据更准确，结果易重现，节约大量的宝贵时间。实验室选择燃料电池测试系统应该注意哪些技术问题呢？这3个技术点值得注意。1、 自动背压与手动背压背压的作用是根据燃料电池电堆进气需求，与空压机配合，提供适当流量和压力的空气。有自动背压与手动背压两种类型。实验室一定要首先考虑自动背压型燃料电池测试系统。手动背压依赖实验人员的动手经验，操作费时费力，不能非常细腻地调控数值，反应滞后，且存在压力波动现象，测试数据受人为干预因素较大，不利于结果复现。自动背压完全由计算机程序控制，可以连续实时保持恒流恒压的状态，保证了实验的重复性和精准性，避免物料浪费，加快研发效率。2、 电子负载多参数极化曲线测试是典型的燃料电池测试项目，通过描述输出电压和电流密度曲线，表征燃料电池的电化学反应和电子传输情况。在测试时，需要面临“0V启动”、“大电流”问题。具备“0V启动”功能的燃料电池测试系统可以从0电压开始测试，即便是满电流带载运行也无须担心设备问题。燃料电池测试系统的“大电流”选择也很重要，实验室测试所用的电子负载并不是越高越好。过高电子负载的燃料电池测试系统仪器规格不仅尺寸庞大，造价不菲。也非常占空间，操作复杂繁琐，维护保养成本高。很多测试实验根本用不到那么高的电流、功率。一般而言，0-300A即可满足绝大多数测试需求。合理的电子负载，不仅价格经济、不挑空间，而且功能完善、性能卓著。以武汉电弛新能源研制的DC 980Pro燃料电池测试系统为例，该系统电子负载规格10V/240A/1600W，具备0V启动功能，100毫秒超高响应速度，反极也能测试，电子负载的精度、分辨率与进口设备同水平。3、 质量流量控制燃料电池本质上是氢、氧化学反应的发电装置，质量流量控制至关重要，是衡量一套燃料电池测试系统的重要指标。当参与反应的氧气量不足时，电堆输出电压降低，质子交换膜过热，降低电堆寿命。反之参与反应的氧气量过高，电堆输出功率不会随之增加但对应的空压机功耗变大，燃料电池系统净输出功率减少。[1]以武汉电弛新能源DC 980Pro为例，流量计和压力仪表负责主要液体、气体和压力测量和控制相关任务。该系统拥有10000:1（0.01%-100%量程）超宽稳定控制，精度可+/- 0.125%满量程。阳极气体流量控制最大可到5 SLPM，阴极气体流量控制最大可达10 SLPM，应用国际一线品牌T型热电偶，连续实时检测燃料电池质量流量数据，为后续开发节能型燃料电池产品技术打下坚实基础。结语工欲善其事，必先利其器。燃料电池测试系统强大的应用功能不仅能帮助科技工作者快速完成分析测试工作，其多功能性特点也有助于材料学、界面科学、电化学、流体力学等多学科交流创新，对我国氢能源技术加速发展，意义非凡。引用资料[1] 西南交通大学 张玉瑾, 《大功率PEMFC空气系统控制策略研究》

p style="text-indent: 0em text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/a4cc259e-86ae-4589-aded-d029229b54b2.jpg" title="5ac7656ef6ea49a0916762d34772761a.jpeg" alt="5ac7656ef6ea49a0916762d34772761a.jpeg" style="text-align: center max-width: 100% max-height: 100% "//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-align: center text-indent: 2em "第十届中国国际科学仪器及实验室装备展览会上，一款国产显微镜。视觉中国供图/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/46e98887-8f64-455d-98b6-a340176c23c8.jpg" title="f4613cb4d14044928e514152c109f3e1.jpeg" alt="f4613cb4d14044928e514152c109f3e1.jpeg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 2em "中科科仪生产的扫描电镜可以观察癌细胞。中青报· 中青网记者 杨杰/摄/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/b4770ce0-a886-4f2e-8e06-6035d8a9dd48.jpg" title="6c0d1fb5304b4347818bcb6f6a0b1e04.jpeg" alt="6c0d1fb5304b4347818bcb6f6a0b1e04.jpeg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 2em "第十五届南京国际教育装备科学仪器展览会开幕。视觉中国/spanspan style="color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 2em "供图/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 550px height: 366px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/3aa63353-cb5e-4e72-8e4a-268c065c525f.jpg" title="773b7ed3ceae4b3fb85f4340f281fe29.jpeg" alt="773b7ed3ceae4b3fb85f4340f281fe29.jpeg" width="550" height="366" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 2em "第十四届中国科学仪器发展年会上的展商。受访者供图/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 550px height: 367px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/409ae455-7435-4cd0-b473-cb3d8bb7bea8.jpg" title="bc9db2f2488e4b1a828cb786dec609e3.jpeg" alt="bc9db2f2488e4b1a828cb786dec609e3.jpeg" width="550" height="367" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 2em "9月，第十四届中国科学仪器发展年会在天津举行。受访者供图/span/pp style="text-indent: 2em "做实验的科学工作者把科学仪器称作“吃饭的家伙”“研究的拐杖”。/pp style="text-indent: 2em "它娇贵，北京16号线地铁修建时，特意绕开北大精密仪器楼。/pp style="text-indent: 2em "它能干，追求极致的性能。拿一张沾着有机溶剂的试纸擦一下苹果表面，能准确地测出是否有农药残留，像在一麻袋红豆中，一眼找到一颗绿豆。全国最大的蔬菜种植基地山东寿光，借助质谱仪，20秒就能一次性筛查200多种农药。/pp style="text-indent: 2em "它能从10公斤面粉里找出1克毒品，能把一根头发分成6000万份后还能看清… … 科学仪器触摸到人力不可及的角落。激光干涉仪可以检测几亿光年外黑洞运行中产生的引力波；电子显微镜可以重构分子和原子级别的真实形态，科学仪器能抵达遥远和渺小的未知世界。/pp style="text-indent: 2em "科学仪器不会直接改变世界，但常能引发科学研究的重大突破。在2019年以前的诺贝尔奖中，72.6%的物理学奖、81.1%的化学奖、95.5%的生理学或医学奖都是借助尖端科学仪器完成的。/pp style="text-indent: 2em "1991年，年夫顺要造一件他从没见过的科学仪器。/pp style="text-indent: 2em "那时他29岁，小孩刚出生，还被叫做“小年”。在安徽蚌埠的偏僻角落里，他和几个刚毕业的研究生穿朴素的工装，脑袋里装的是怎么造出世界上最先进的微波矢量网络分析仪。/pp style="text-indent: 2em "strong现代生活的“物质法官”/strong/pp style="text-indent: 2em "科学仪器就像我们身边“陌生的熟人”，无时无刻不在影响我们的生活。2019年，我国710万台检验检测设备，每天源源不断地生产出144万份报告。/pp style="text-indent: 2em "9月16日，在第十四届中国科学仪器发展年会上，来自公安部的工程师展示了借助质谱仪办案的过程。质谱仪是当今最具发展前景的科学仪器之一，如一座看不见的天平，它利用电场、磁场将运动的离子按质荷比进行分离和检测，可以快速鉴定出样品中化合物的分子量和结构性质。9位科学家因为质谱获得过诺贝尔奖，2008年北京奥运会的兴奋剂检测、南北极科考都用到了质谱仪。/pp style="text-indent: 2em "公安部的工程师每个月有20天驻扎在云南，用质谱仪检测行李箱包、轮胎设备，寻觅毒品痕迹。因为高灵敏性，它能在吸毒者摸过的东西上检测出毒品，不需要跑实验室，现场快速定性。警察还曾在烧水壶的夹层里发现毒品，在看似无恙的水里发现溶解的冰毒。/pp style="text-indent: 2em "一种叫做检漏仪的科学仪器如其名，检测“漏气”。1971年，中科院科学仪器厂研制出一款国产检漏仪，曾为毛主席的水晶棺检漏。在科学仪器中，灵敏的氦质谱检漏仪能检测出打火机最细微的泄漏，细微到何种程度？漏完一整个打火机需要500万年。/pp style="text-indent: 2em "泄漏是航天的大敌。1986年，美国“挑战者”号航天飞机在升空73秒后爆炸解体，7名宇航员罹难。事故的原因就是一个不起眼的密封圈失效，引起泄漏，最终导致美国宇航局也是人类太空探索史上沉重的悲剧。/pp style="text-indent: 2em "中国仪器仪表学科奠基人王大珩院士曾说：“仪器仪表是工业生产的‘倍增器’，科学研究的‘先行官’，现代生活的‘物质法官’。”在如此重要的高端科学仪器领域，中国并非强国。/pp style="text-indent: 2em "2018年，美国化学会旗下的《化学化工新闻》发布了全球仪器公司榜单，在前20家公司中，有8家是美国公司，7家来自欧洲，5家公司位于日本。中国企业没有入选。“按照仪器的销售额来算，前50都没有中国企业。”年夫顺说。/pp style="text-indent: 2em "年夫顺是中国电子科技集团第41研究所首席科学家，“小年”如今已经成了“老年” ，头发不可避免地变成花白。他是中国仪器仪表学会的会员，也是科技部“十三五”科学仪器专家组的组长，很多时候，他需要站在国家层面统筹。/pp style="text-indent: 2em "我国是科学仪器进口大国和贸易逆差国。中国仪器仪表学会的资料显示，2016年进口仪器仪表449.6亿美元，仅次于石油和电子元器件，是第三大进口产品。从2018年和2019年的海关数据来看，科学仪器整机进口额是出口额的4-9倍，如果出口量有鼠标那么大，进口量就相当于是键盘。/pp style="text-indent: 2em "国家市场监督管理总局认可与检验检测监管司曾对31个省级生态环境监测机构的检测仪器进行摸底，国外设备占总值的86.8%。/pp style="text-indent: 2em "越是高端，越依赖进口。价值200万元以上的质谱类、电子束类和X射线类设备，国内市场在2014年到2019年购置了3000多台，其中进口的设备占96%以上。/pp style="text-indent: 2em "2018年12月的深夜，北大核磁中心里，白雾从一台800兆赫兹谱仪的液氦充填口中喷出，伴随尖锐声响。仪器进口自国外一家垄断企业，之后的售后服务并不能让人满意，北大核磁中心发布公开信维权，加入声讨队伍的用户越来越多。/pp style="text-indent: 2em "清华大学精密仪器系博士生王宇晨很能体会这种感受，“维修仪器、备用件的开销很大，我们都小心翼翼地用，避免用坏。”他使用的仪器是一台质谱仪，日常用于物质的化学成分分析，大型质谱仪的体积像个大号的双开门冰箱，“如果把仪器当成一个人的话，它可能是研究生生涯中你接触时间最长的一位，很熟悉怎样让它保持好的工作状态。”他每周要擦几次表面。/pp style="text-indent: 2em "年轻的王宇晨正沉浸在与仪器打交道的乐趣中。“一台仪器，具象的东西摆在那，你通过不断探索它的内部性能，让它发挥最大的用处，这是工程师该做的事，比较酷。”/pp style="text-indent: 2em "但有时这种探索不得不因为进口仪器昂贵的维修费用而止步。“我们会避免相对危险的操作，比如这台仪器加10个分子不会因短路而失效，而加1万个一定会短路，那我们在实验中能不能加500个分子？加1000个呢？到底还能加多少？不敢尝试。”/pp style="text-indent: 2em "进口科学仪器自改革开放后涌入中国的高校、科研院所和检验机构，像越拉越长的影子覆盖国内市场。目前，国产龙头企业占国内市场的比例只有一成，另外的蛋糕大多被美、德、日抢占。/pp style="text-indent: 2em "如今，国际形势冷暖骤变，人们开始意识到高端科学仪器依赖进口存在风险。/pp style="text-indent: 2em "一些企业已经开始在国产仪器中寻找备份，一家国产仪器厂今年上半年的销量比去年整年都多。对国产仪器来说，这是一个机会、勇气、动机合而为一的时刻。/pp style="text-indent: 2em "strong一个国产仪器的诞生/strong/pp style="text-indent: 2em "上个世纪90年代初，“小年”刚来41所几个月，一天突然被叫到所长办公室，一屋子的中层以上干部，年夫顺有点吃惊，听到后来才明白，一个仪器的核心部件，国外突然“断供”，所里临时决定成立攻关小组。年夫顺是学电磁场与微波技术的，被抽调来，与一位结构设计人员和工艺设计人员组队，每个星期汇报进展。一年时间，问题被解决了。/pp style="text-indent: 2em "如今，3人的攻关小组已经发展至三四百人，仍保留着一周工作六天半的传统。那时，在一层楼大的开间里，做实验、办公、设计都在一起，每天晚上加班到11点。/pp style="text-indent: 2em "接到制造微波矢量网络分析仪的任务时，年夫顺只有5年时间。“一切从零开始。”他没见过这种仪器，一次，听说在上海搞展览，年夫顺和同事赶了过去。在一家五星级酒店，他们围着这台比人高的仪器看了又看。不记得一共看了多少次，一旁的工作人员都好奇了，问他们是哪个所的。/pp style="text-indent: 2em "年夫顺还在国家专利局待了一个星期，把所有国外公开的相关专利都看了个遍。那时专利的摘要保存在缩微胶片上，他得借助机器一行行地看，最终收集了厚厚一摞，作为设计的参考。/pp style="text-indent: 2em "但国外的专利只提供不同点位上的火花，如何把他们连起来，年夫顺和同事们还是一头雾水。“心里没底，不知道会遇到啥问题，吃饭睡觉都在想，着了魔似的”。仪器的科学原理摆在那，有时尝试摸了很多次，就是摸不着。一个刚来的研究生被安排做压控振荡器，做了两年没做出来，人走进死胡同。“科研就是这样，方向走不对，一两年白费。”/pp style="text-indent: 2em "2002年诺贝尔化学奖得主田中耕一有几年的时间都在重复练习失败。他只有本科学历，沉默寡言，是仪器公司里最本分的那种职员，连科学家都算不上。他的工作是将几百种不同辅助介质涂在质谱仪上，测试哪一种信号高，并将这个过程重复几千遍几万遍。/pp style="text-indent: 2em "他最终能得诺奖还是因为一次失误，把人们用来涂脸的甘油酯错当成丙酮醇加入了样品，一不小心帮助人类看清了生物大分子是什么样子。/pp style="text-indent: 2em "“如果不是这么反复辛苦地去做，连犯错的机会都没有。”一位研制质谱仪的专家说。/pp style="text-indent: 2em "年夫顺的一位同事曾陷在取样器的迷宫里，设计出来的东西怎么都不能正常工作。一日，安徽热浆糊般的夏天糊在人的身上，年夫顺正在午睡，同事突然来了电话，“我想起是什么问题了，这次肯定对了，咱俩到实验室试一下。”他听出同事的兴奋，已经等不及下午上班再验证。爬起一做实验，果然成了。窗户纸捅破后，带来难以名状的成就感。/pp style="text-indent: 2em "迷茫的时候、想不出来的时候、累的时候，年夫顺只有一个爱好，听地方戏。他小时候在安徽农村长大，没什么娱乐活动，地方戏算是最热闹的一个。如今，他在电脑里存了很多，听着听着就睡着了，好像回到从前，好像没了压力。/pp style="text-indent: 2em "年夫顺的父亲不知道儿子在做什么，只知道“是为国家作贡献”。在弥留之际也不敢打扰他的工作。母亲走得更早，那年4月，母亲身上有个疙瘩，年夫顺说忙完这段带她去检查，结果一直在忙。11月，母亲发烧，再看已是癌症晚期，“早几个月发现，也许还能做手术。”/pp style="text-indent: 2em "1995年12月，国产的微波矢量网络分析仪问世，中国成为继美国后，第二个生产出这个科学仪器的国家，且只用了一半时间。在北京新大都饭店，200多名专家被邀请来参加新仪器的鉴定会。年夫顺扶着仪器把手给大家讲解，主管机关的领导看见了，骂他：“小年你怎么搞的，这么贵的仪器，你手上有汗，怎么能用手摸呢？”/pp style="text-indent: 2em "鉴定会上午开完，效果很好，但吃完中饭后，很多专家不走，把仪器围了起来。“他们非要打开机器看，不相信全是国产的。”/pp style="text-indent: 2em "来自各大科研院所的专家拿着螺丝刀把机器拧开，“一看就是我们做的。”国外产品的微波部件是镀金的，黄灿灿，很漂亮，“我们镀得黑不溜秋，被戳得一道一道。”/pp style="text-indent: 2em "开完鉴定会后，41所生产了十几台仪器准备卖给客户。就在这个当口，仪器却突然蓝屏了，曲线消失，像手机死机。/pp style="text-indent: 2em "一切重新归零，年夫顺跟团队扎在实验室做实验找原因，搞了几个月没有结果。有一天晚上11点，大家都累了，年夫顺说“今晚就到这吧”。话音刚落，一个同事“啪”一下就把计算机关了。神奇的是，蓝屏突然恢复正常，电脑一开，蓝屏又出现了。/pp style="text-indent: 2em "“最后发现就是计算机干扰，电磁兼容问题，干扰了视频显示的卡，把计算机挪远一点就没问题了。”/pp style="text-indent: 2em "已不年轻的“老年”笑着合上了那段记忆，这些年，他身边很多人离开了公司、放弃了行业，但老友相聚，回忆起的还是那段虽然艰苦但值得津津乐道的日子。在那个开荒的年代，有那么多机遇，有那么多问题等待解决。/pp style="text-indent: 2em "年夫顺1979年上大学时，家里还没有电，点煤油灯照明。收音机是农民家里的大件，他选专业时，挑了无线电技术，为的是学会修收音机。/pp style="text-indent: 2em "过年，他用从22.5元的助学金里省下来的钱买了电烙铁和万用表带回家。很多人拿着收音机找他，结果因为没有电，电烙铁无法使用，闹了很大笑话。/pp style="text-indent: 2em "“人生不是想干什么就干什么，是需要你干什么就干什么，我这辈子都是被需要的。”直到现在，年夫顺也不能修一个完整的收音机。/pp style="text-indent: 2em "strong“仪器做出来了，长得也像，可是体质不好”/strong/pp style="text-indent: 2em "在科学仪器发展年会的现场，顾客和展商的交流里，常会出现“进口的，还是国产”的疑问。尽管一些仪器宣称国产，但关键部件仍然依靠进口。一款起着中国名字的震动筛分仪，内里的电机和筛网都是德国进口的。/pp style="text-indent: 2em "科学仪器在新中国的起点始自1955年，当时制定了12年科技远景规划，成立仪表总局。上世纪50年代到80年代，两弹一星涉及的仪器大部分来自国内。直到改革开放，人们觉得“造不如买，买不如租”，大批进口仪器在免税政策的加持下攻城略地。/pp style="text-indent: 2em "年夫顺所在的电子测量仪器领域，当年全国有100多个厂，千人以上的大厂就有十几个，现在几乎全部倒闭或转制 。研制电镜的厂家从上世纪60年代的十几家，缩减到目前只有中科科仪一家。/pp style="text-indent: 2em "王宇晨对比过国产仪器和进口仪器的差别，“通俗点说，如果用收听广播来比喻的话，国外的仪器能收到主持人清楚的说话声，没有背景杂音；用国内的仪器虽然也能听到声音，但会伴有滋啦滋啦的噪声。”国产仪器质量与进口产品比，普遍在性能、寿命、稳定性等方面存在差距。/pp style="text-indent: 2em "用来缉毒的国产质谱仪虽灵敏，误报率却也不低，香水、面膜中所含的化学成分相近的杂质容易引起报警。“仪器做出来了，长得也像，可是体质不好。”年夫顺说。/pp style="text-indent: 2em "李赏是中科科仪的真空技术研发中心主任，35岁，工作疲惫到随时能睡着。中科科仪的前身是科学仪器厂，曾给水晶棺检漏，如今，李赏参与研制的磁悬浮分子泵仍与抽真空相关。/pp style="text-indent: 2em "它是真空获得设备，轴悬浮在保护轴承之间，只有0.2毫米的距离。当它应用在半导体生产时有一个技术难点：工艺过程中产生的一种废气，在70-80摄氏度时是气体，低于这个温度会变成一种胶状物质，附着在0.2毫米间，令高速运转的分子泵和科研人员崩溃。国外的技术已解决这些问题。/pp style="text-indent: 2em "李赏和同事们常常下午在北京开会讨论出想法，晚上开车到廊坊找私营老板加工，图纸也来不及画，只拿手勾，被叫醒的工人再照着去做。“一改方案，马上要知道结果。”有时设计出问题，有时工艺出问题，有时制造出问题，失败总是多于成功。/pp style="text-indent: 2em "他认为，国产仪器需要经历国外企业类似的试错过程，此方面几无捷径可走。行业巨头赛默飞世尔的研发人员，花了10年时间改进质谱仪的核心元件，造出了全世界分辨率最好、也是最小巧的仪器，单台售价上百万美元，供不应求。/pp style="text-indent: 2em "经过如渡劫般的层层实验，李赏和同事们花了两年时间做出3个型号的样机。新产品出炉那天，最腼腆的研发者也笑了起来，性格开朗的直接抱住了身边人。同事们拿着酒精棉一点点擦拭仪器表面，将它放进薄膜套中，再装入泡沫箱，一堆人捧着走出实验室。“这里面投入的不光是技术，还有感情。”别人看来那只是一堆冷冰冰的铁疙瘩，但在研发人员眼里就像自己的孩子。有的企业的研发人员干脆入驻工厂，全程盯着配件，不允许出现一个刮痕。/pp style="text-indent: 2em "李赏如今不只纯做技术，还要涉及企业管理和拓展市场。“没有市场需求对企业来讲是最核心的问题。”他回顾过去，做技术时，物理原理放在那里，找到了就解决了问题，就算找不到它也不会跑。产业化的过程则不同，市场瞬息万变，未知像从前的烟雾一样罩下来，只能伸出手摸着走。/pp style="text-indent: 2em "接近10年的工作生涯中，李赏最有成就感的一刻发生在一场行业聚会上，晚上大家一起吃饭，一个客户跑到他的桌前，说“你们这个产品真好，比国外都好，真空抽得表都测不到。”/pp style="text-indent: 2em "strong市场是需求，是动力，是根本/strong/pp style="text-indent: 2em "科学仪器的专家们乐于谈论一个数字。整个“十三五”规划期间，5年里国家层面给予科学仪器的研发投入总共80多亿元，与之对比的是，仪器名企赛默飞世尔2019年一年的研发投入超10亿美元。/pp style="text-indent: 2em "作为中国科学院电工研究所的副所长，韩立对于电子显微具有深刻的认识。他说“现在正在使用的透射电子显微镜，两米高的垂直结构，能够对于原子结构进行成像”。/pp style="text-indent: 2em "从成本构成上来说，目前高档透射电镜售价达3000万元，中等扫描电镜四百万元。韩立计算过，两者之间的部件差价绝不会超过2000万元，透射电镜的利润如此惊人，但国外企业仍不赚钱，甚至砍掉透射电镜产品线就是因为研发投入巨大。“公司维持了一大批可以和我们的大学教授平起平坐的、高水平的研发人员，其收入甚至超过美国的大学教授。”国际领先仪器企业的研发投入往往会高出国内企业2-3个数量级。/pp style="text-indent: 2em "对国内企业来说，这不是一场理性的投资，本金常常数以千万元计，周期5年、10年，等来的很可能是已经过气的东西。做真空设备的李赏说，企业投了许多钱研发，等产品问世又可预料地会受到国外打压，分子泵国产化后，国外产品售价从十几万元降至4万元，“企业自己很难下定决心去搞研发，市场也不大。”/pp style="text-indent: 2em "今年，国家和地方政府对中科科仪的投入增加了18倍，从过去的几千万元上涨至今年上半年的3.8亿元。但国家经费有限，又比较分散，很难培养出世界知名的企业。“十三五”期间，科学仪器专项共安排项目145个，僧多粥少。/pp style="text-indent: 2em "年夫顺认为，政府的科研经费是输血，不是造血，还得要靠企业自身。但因为国产仪器先天不足，体质不好，在与进口仪器的对战中，常常无法出线。/pp style="text-indent: 2em "李赏设计的磁悬浮分子泵的叶片限速度是300多米每秒，跟子弹的初速度一样，仪器最多能达到500赫兹，这对材料的强度要求很高。/pp style="text-indent: 2em "李赏找了国内最好的铝合金生产企业，还是不能提供理想的强度，“我们只能从500赫兹降到450赫兹，因为材料扛不住。”降低频率，意味着仪器的核心性能减弱，“抽真空没有人家快，只能降价跟国外竞争。”通常，他们的定价是国外产品的70-80%。/pp style="text-indent: 2em "“有的客户不愿意为省几万元而冒险使用国产的，如果生产线上一炉子芯片废了，损失远超省下的钱。”李赏说。/pp style="text-indent: 2em "科学仪器技术门槛高，任何单项短板都会给整个仪器开发带来极大风险。譬如，冷冻电镜整机就涉及机械、材料、光学、生物、计算科学等学科，任何一个点出问题，整个项目可能都会失败。/pp style="text-indent: 2em "年夫顺所在的中国仪器仪表学会这些年做过调查，对仪器的16类名词进行检索后，发现中国申请的专利和发表的论文在国际上排名第一和第二。在全国，有280多个高校有测试计量专业。年夫顺认为，这说明我们在知识上不差。/pp style="text-indent: 2em "然而知识和市场是脱钩的。论文的作者集中在高校和研究机构，不在企业。有学者指出，发达国家研发投入、工程化投入、产业化投入的合理资金比例是1∶10∶100；我国比例是1∶0.07∶100。/pp style="text-indent: 2em "负责单位科技成果转化的韩立认为这样也并非易事，国外一些转移机构的成果转化成功率也只有7%，其中一点就是“科研人员刚拿出来的样机实在太不可靠了，很多科研人员没有工程化的能力，自己操作可以，换个人就不行。”旁人得小心翼翼听指令操作，以防“砰”一声把仪器烧了。/pp style="text-indent: 2em "理想的组合是，企业擅长批量生产和销售，科研人员提供技术。在美国的论坛上，研究者在上面作报告，企业在下面听，当场把技术买下来变成企业的研发，等时机成熟时推出市场。/pp style="text-indent: 2em "高端仪器的市场是一个摆在高楼上的小块蛋糕，世界第一的企业销售额大约只相当于我国房地产行业的第56位，低于一个许多人没有听说过的地方房企。年夫顺所在的国产仪器龙头厂商拼尽心思扩大市场，他们向用户承诺，产品出了问题会在24小时内到达现场。一些买家仍然担心国产仪器的性能指标和质量可靠性，他们就让客户拿去试用，不好再退回来，有人试用了一年。/pp style="text-indent: 2em "姜山出现在中国科学仪器发展年会上，发言积极。他原先是中国原子能科学研究院的研究员，现在离开体制内，自己创立了一家叫启先核科技的企业，生产加速器质谱仪。他与仪器打了半辈子交道，已经“人机合一”，像开车一样自如地使用庞大的加速器质谱仪。/pp style="text-indent: 2em "“对企业来说，第一个订单非常重要，有了订单企业就活了。”他的公司处于初创阶段，接下了一两个订单，“我永远记得他们。”/pp style="text-indent: 2em "市场是需求，是动力，是根本。年夫顺说，“有人去做，才会打破垄断。”也有一些企业采取田忌赛马的策略，试图在细分赛道上获得比肩国外的竞争力。/pp style="text-indent: 2em "strong非国产不可吗/strong/pp style="text-indent: 2em "韩立在电镜联盟群里参与过一场讨论，有专家就说，我们真的要挨个把每个仪器都做出来吗，别人做出来我们用不行吗？/pp style="text-indent: 2em "一台仪器背后，牵着无数线头。/pp style="text-indent: 2em "“仪器的背后是学科，有一些类型仪器发展不起来，让人真正担心的是相应学科的弱化。”韩立说。如质谱、电镜和X射线仪器背后是由真空电子学支撑，我们的科研能力已大不如前。另外，外部环境也要求“每个东西都得掌握，要不腰杆儿不硬”。/pp style="text-indent: 2em "许多业内人士认为，国产仪器的质量缺陷与基础机械工业体系相关。清华博士生王宇晨举了个夸张的工艺学例子，假如我们要做一支圆柱形的金属杆，设计要求直径为5厘米。但设备加工有公差，得到的金属杆直径可能有5厘米、5.1厘米或4.9厘米。做100个这样的杆，国外设备制造的有90个满足要求，同时能准确挑出来；但国内制造的可能只有70个满足，而且不知道哪些杆是合格的。平均误差的增加和品控测量能力的缺失导致良品率低下。/pp style="text-indent: 2em "即便是最简单的拧螺丝，工人拧松了，拧紧了，距离近一点，或是远一点，在科学仪器制造领域，这些差异会导致完全不同的结果。/pp style="text-indent: 2em "中科科仪生产的磁悬浮分子泵像一个圆桶，身上插满叶片。细看之下，每根叶片都是根上粗，尖上薄，叶片扭着身子，且角度都不一样。这是经过反复实验决定的结构，它需要五轴联动数控机床去加工，零件在转，刀具也在转，一次装夹就能完成五面体的加工。机床来自瑞士，600多万元。/pp style="text-indent: 2em "瑞士从事机床生产的企业大约20多家，支撑瑞士钟表和其它精密制造行业。在人才培养上，从10年级（16岁）起，超过80%的瑞士学生选择进入职业技术学校开展3-4年的“双元制” 学习。只有不到两成的学生选择读大学。/pp style="text-indent: 2em "正在创业的姜山，立志做出一件超越国外的仪器。“科学仪器生产出来时，解决的是最急需的科学问题，等到包装好、穿好衣服卖到全世界，已经不大可能做出最高水平的实验。”/pp style="text-indent: 2em "中科院院士、美国国家科学院外籍院士、两弹一星功勋奖章获得者周光召说，依靠高价买来的现成仪器设备，跟在别人想法后面亦步亦趋，固然容易发表SCI论文，却不能实现根本性的突破。/pp style="text-indent: 2em "姜山认为，在科学仪器领域，20年才能磨练出一位领军人物。因为科学仪器涉及的知识和技术点多，每搞懂一个问题可能都需要5年时间，这是个长期坐冷板凳的过程。/pp style="text-indent: 2em "机器是改造世界的工具，仪器是认识世界的工具。人类早就摆脱了直接借助感官了解世界的时期，现在需要借助科学仪器来延伸人的感官。人们之所以不断将原子核打碎，把中子、质子打开，就是为了一步步接近真理，积攒人类共同的知识。/pp style="text-indent: 2em "“这需要依靠全球的合作，动用无数最聪明的脑子，共享数据，从不同侧面去探索，共同推动对未知世界的认识。”韩立说。/ppbr//p

在适当的时候结束初级和次级干燥步骤是提高冷冻干燥过程效率的一个关键方面。使用压力作为终点判定标准是确定这两个冻干步骤终点的一个很好的方法。下文中会描述原理和相关的工具来进行压差测量。文中的实验数据对建立最合适的终点标准时会起到作用。上周末我和一群朋友去山里徒步旅行。我们走了几个小时，午饭时间到了一间小屋。此时，我们已经完全没有体力活动和呼吸新鲜的空气了。我们坐下来，点了很多好吃的东西，然后开始把自己弄得傻乎乎的。当我发现肚子里有压力和疼痛时，我才停下来。我的胃不舒服地扩大了我徒步旅行短裤的腰围，并成为这个午餐时间暴食的一个明显的终点标准。当我坐在那里，试图消化和准备继续前行时，我陷入了沉思。老实说，每当我陷入思考的时候，我通常都在想着实验室。当我感觉到胃里的压力逐渐减轻时，我回想起的不仅是一顿丰盛的饭菜，还意识到压力对于判定终点非常有帮助。我在之前已经讨论了冷冻干燥后使用温度来确定次级干燥步骤的终点。在这里，我想给您介绍一个基于压力差的替代方法。冷冻干燥事实上，压力差测试是一种非常好的无损终点检测方法，用于确定初级或次级干燥阶段的结束。该技术使用两种不同的压力计，一个皮拉尼传感器和一个电容压力计。皮拉尼传感器的工作原理是气体的热导率随压力变化。压力计用一根细导线悬挂在气体中，用电流加热来测量压力。在高压下，由于周围气体分子与金属丝的高碰撞率，金属丝将热能损失给气体。这一原理如下图所示。当真空降低时，气体分子的数量和周围介质的导电性一起减少。然后，媒介开始慢慢失去热量。由于这一过程依赖于气体分子的热导率和气体成分，皮拉尼传感器只能在其校准条件下显示正确的压力，而校准条件通常设置在纯氮或空气环境中。除了皮拉尼传感器外，电容式压力计还用于独立于气体成分测量压力。对于这种类型的压力计，电容信号的差异是由压力计内部的物理变化产生的，而不是气体性质的变化。因此，用电容式压力计测量压力与气体成分无关。如果您像我一样，您可能会想知道这两种工具在这种终点确定中是如何协同工作的。在冷冻干燥过程中，由于冰的升华，干燥室内的气体几乎完全由水蒸气组成。样品干得越多，气体成分的变化就越大。水蒸气被氮气或空气代替，直到干燥过程结束时，室内气体只含有纯氮气或空气。由于水蒸气的热导率比氮气的热导率高约 1.6 倍，皮拉尼压力计在纯水环境中的测量偏差约为 60%。皮拉尼压力计和电容式压力计只能在样品干燥后测量相似的压力，并且室内气体的成分主要是纯氮或空气。因此，当到达终点时，两个工具显示的压力相同。下图以图形方式描述了该过程。重要的是，压力波动阻止了这两种测量工具之间的差异达到零。一个合适的终点标准应高于压力波动引起的差值。该值还应足够低，以确保在切换到下一个冻干步骤之前，两个显示压力之间的差异在给定的时间内最小。听起来很简单。但是如何真正建立一个合适的终点标准呢？为了找到合适的压差，我们使用测试方案进行多次测试：我用甘氨酸溶液（去离子水中 5%W/V）作为试验溶液。将溶液在 -40°C 下冷冻 24 小时以上，并在冷冻干燥机上以 0.3mbar 的压力进行干燥。重要的是，在每次冻干循环之前，应进行真空试验，以校准皮拉尼压力计。此步骤是强制性的，以确保皮拉尼压力计在干燥阶段前后显示正确的压力。为了找到一个合适的终点标准，我以不同的压差作为终点标准进行了多次试验。当隔板的温度与样品的温度一致，两个压力计的压力合并时，终点检测成功。结果如下图所示：上图所示为压差为 0.05 mbar 的结果，中间图为 0.03 mbar，底图为 0.025 mbar 作为终点标准。在达到终点标准之前，压差至少保持 60 分钟。隔板温度用黄线表示，样品温度用红线表示，干燥箱压力用绿线表示，皮拉尼压力计在初级干燥（白色阴影）和二级干燥（灰色阴影）上用蓝线表示。同时显示达到压力（黑线）和温度终点标准（黑色虚线）的时间，以及该点相应的温度和压力差。结果表明，只有在压差为 0.025mbar 的循环中，压力曲线和温度曲线在切换到二级干燥之前同时合并。在 0.30 mbar 的设定压力下，0.025 mbar 或更小的压差保持 60 分钟以上可被视为合适的终点标准。对于简单的甘氨酸溶液来说，这没问题，但是对于那些需要二级干燥的更具挑战性的样品呢？嗯，我决定用美味的草莓进行冷冻干燥实验。草莓在 -40°C 下冷冻 24 小时以上，并在 0.3 mbar 的压力下冷冻干燥，初级干燥时隔板温度为 25°C，二级干燥时为 40°C。选择 0.025mbar 的压差作为终点标准。最大的草莓带着一个热电偶，这样样品的温度就可以与隔板温度相比较。上图显示了整个冻干循环，下图显示了二级干燥步骤的截取图。隔板温度用黄线表示，样品温度用红线表示，干燥箱压力用绿线表示，皮拉尼压力计用蓝线表示。图中的白色阴影表示初级干燥，而灰色阴影表示二级干燥。同时还显示了达到终点标准（黑线）的时间以及该点对应的温差。另，下图中的顶部线显示 37 小时后到达终点。此时，温度曲线和压力曲线在循环转换为二级干燥之前同时合并。在草莓的二级干燥过程中，当隔板温度升高（下图）并开始蒸发时，皮拉尼压力计出现一个明显的峰值。当使用温度测量来确定终点时，通常会忽略这个峰值，这表明了比较压力测量可以用于评估具有挑战性的样品的终点标准。我想指出的是，一个合适的终点标准是高度依赖于冷冻干燥循环中的干燥箱室压。这是因为干燥阶段的压差不是绝对的，但始终是在 60% 的室压下。因此，如果冷冻干燥方法的干燥腔室压力发生变化，则需要重复实验过程寻找适当终点标准。二级干燥阶段的终点标准也应适用。在这里，最大压差通常不会达到干燥箱压力的 60%，因为样品中只剩下小部分水。与一级干燥相比，考虑较小的压差可能是有必要的，压差需要持续较长的时间，作为二级干燥的终点标准。这种方法也应该首先通过测试运行来验证。抱歉，我要去吃午饭了。这一次，我将尽量保持我的腹部和裤子之间的压力差达到最小。希望您能对更多的冻干和色谱知识保持渴望，并继续通过步琦学堂满足您的胃口。下次见！扫描左侧二维码可直接拨打电话联系我们或直拨：400-860-5168 分机号：0728仪器信息网认证，请放心拨打

为确保电池容量、防止发热起火、成品率改善等作贡献 精工电子纳米科技有限公司（简称：SIINT，社长：川崎贤司，总公司：千叶县千叶市）是精工电子有限公司（简称：SII，社长：新保雅文，总公司：千叶县千叶市）的全资子公司，其主要业务是测量分析仪器的生产与销售。新产品「SEA-Hybrid」可快速检测出锂离子可充电电池和燃料电池的电极中可能掺杂的20&mu m大小的微小金属异物并进行元素分析。 X射线异物分析仪　「SEA-Hybrid」 　构成锂离子电池和燃料电池的电极材料和隔膜中如果掺有金属异物的话，不仅会降低电池容量及缩短使用寿命，还会导致发热起火。SIINT致力于电池中的金属异物检测仪的开发，在今年9月份日本的分析展上展出了样机，现已经投产并开始销售。 　「SEA-Hybrid」把电极板和隔膜以及装在容器里的活性物质放到仪器中，选择检查程序后，只需点击开始测量，从X射线透视图像的拍摄到金属异物的检测及其元素分析都可自动运行。并且，分析结果中包括样品中的金属异物个数和各个异物的组成及其尺寸、显微镜的观察图像都可输出，由此可简单地知道金属异物的掺入途径。因为无需前处理且完全自动，所以可以方便地进行抽样检查和故障分析。SIINT将销售此仪器到电池厂家、原材料厂家等，为电池的品质提高作贡献。 【SEA-Hybrid的主要特征】 1.　 可在几分钟内对250× 200mm大小的样品检测出20&mu m大小的金属异物例如要检测250× 200mm（约B5尺寸）大小的电池电极板中20&mu m大小的金属异物，以往的X射线透视检查仪需要十小时左右的摄像时间。SIINT通过新型X射线透视方法的开发，成功缩短了时间。检测速度成功达到了以往的100倍以上，可在3～10分钟内完成。 2.电极板的微小金属异物也可进行元素分析 对样品中检测出的金属异物可自动使用X射线荧光法进行元素分析。以往，对于电极板中可能存在的20&mu m左右的微小金属异物，只能分析存在于样品表面的异物。这是由于存在于内部时，异物产生的X射线荧光被基材所吸收，信号强度非常微弱。「SEA-Hybrid」采用独自研发的高能量X射线光学系统，可对电极・ 有机薄膜内部所含的20&mu m大小的微小金属异物进行元素分析。 3. 一体化的操作，提高作业效率与以往的技术相比，金属异物的检测速度、元素分析速度大幅提高，并且把显微镜等都组合在一台仪器内，各个系统联动可全自动输出测量结果。因此，操作人员只需放置好样品，即可获得测量结果，大大提升了作业效率。 【SEA-Hybrid的主要规格】被测样品尺寸宽250× 深200mm异物检测时间3～10分钟左右（250× 200mm全面摄像、20&mu m大小异物的检测时间）异物元素分析时间1～4分钟左右　每检测出1个（根据异物尺寸及元素的不同，有时会发生变化）装置X射线发生系统冷却用水仪器自身尺寸1340（宽）× 1000（深）× 1550（高）mm 【价格】　5,800万日元～（不含税） 【销售目标台数】 20台（2012年度） 以上本产品的咨询方式中国：精工盈司电子科技(上海)有限公司TEL：021-50273533FAX：021-50273733MAIL：sales@siint.com.cn日本：【媒体宣传】精工电子有限公司综合企划本部 秘书广告部 井尾、森TEL：043-211-1185 【客户】精工电子纳米科技有限公司分析营业部 营业二科 浅井、村松TEL: 03-6280-0077http://www.siint.com/

p　　strong仪器信息网讯/strong 2018年7月13日下午，2018中国材料大会(CMRS)各分会场会议交流拉开帷幕。本次大会共设35个分会场，仪器信息网编辑走入E02.材料表征与评价分会场，为读者带来分会场中引起观众热烈关注的一场报告的内容报道。中国原子能科学研究院核物理研究所的副研究员韩松柏带来的报告《中国先进研究堆中子照相技术应用》。报告中全面介绍了中国先进研究堆中子照相技术的应用技术和产品，如储氢材料、锂电材料的研究者们想要获取材料内部变化的图像信息，就可以利用中子照相技术。此外，报告中特别展示了放射性样品间接中子CT研究最新进展。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/9609b937-08cd-4eb9-871c-1a71acbc434f.jpg" title="韩松柏.jpg"//pp style="text-align: center "strong中国原子能科学研究院核物理研究所副研究员 韩松柏/strong/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(31, 73, 125) "strong世界第三的高通量中子源/strong/span/pp　　常见的X射线成像利用的是X射线与内层电子的相互作用。中子散射、中子成像这类应用，是因为中子具有自身特有的粒子性质。中子不带电荷，可与原子核相互作用，它的散射能力与原子序数没有关系，对于C、H、O、N等相对原子质量较轻的元素，利用中子成像可得到更清晰的图像信号，而这些元素对X射线而言是透明的。中子这具有不带电的特点，使其具有很强的穿透性，在实际测量金属材料的过程中具有很高的穿透深度。像高温、高压、磁场、电场这几类加载样品环境，可以采用许多不透光的金属作为窗口。在X射线，同步辐射均没有办法解决问题的时候，中子就体现出了它的优势。中子有磁矩，是一个真正的三维磁性结构。中子对临近原子、同位素具有一定的分辨能力。/pp　　技术的开展以及利用中子进行科学研究需要解决的首要问题是如何获取高通量的中子源。中国投资数十亿建成来开展中国原子能科学研究院的中国先进研究堆，位于北京市房山区。与通过使用质子轰击重金属靶来获取中子的中国散裂中子源不同，中国原子能科学技术研究院的中国先进研究堆采用裂变反应的方式来得到中子。目前，韩松柏开展中子照相实验的高通量中子源功率高达60MW，中子通量高，其规模目前排名亚洲第一、世界第三。堆芯发生裂变产生中子，从孔道穿出，向四面发散 由于中子源的建设成本很高，通过使用导管把中子引入到另一个大厅，可以损失很少的中子，以更好地利用每一个中子 中子的引出是为了建设更多的中子谱仪，目前中国先进研究堆已建成的谱仪有9台，在建的有5台。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(31, 73, 125) "strong中子照相技术五大特点/strong/span/pp　　中子成像技术是随着X射线成像技术的进步而不断发展的。随着上世纪90年代数字相机的出现，有了数字成像技术 上世纪90年代中期，中子CT技术也发展了起来。中子照相的类别包括实时成像、共振成像。根据中子能量的不同，还可分为冷中子成像，快中子成像，超热中子成像，单波长中子成像等等。/pp　　中子照相是通过利用中子束穿过物体时在强度上的衰减变化，对被测物体进行透视成像，从而获取内部结构信息。中子源不能像X射线一样做成锥束，在实际应用中，中子发散束均被当做平行束进行处理。由于中子本身独特的性质，中子照相技术有五个特点：/pp　　(1)深穿透性无损检测 /pp　　(2)可观测磁场 /pp　　(3)对轻元素敏感 /pp　　(4)区分同位素 /pp　　(5)可测试放射形样品。/pp　　因此，中子照相技术在某些应用领域独具优势，如：对于同一个金属外壳的炸弹样品，可见光只能观测到外表，X射线(150keV)无法看穿样品，Gamma射线(1.2MeV)能穿透但分辨率较差，中子(25MeV)不仅可以穿过样品，还可清晰观测到其中的炸药、电线、开关、计时器等部件。对于放射型样品，常规的X射线，胶片，包括成像板、相机都会出现很大的干扰，只有中子成像能够通过一定方法而把干扰去除。/pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(31, 73, 125) "9大谱仪和12项应用研究全扫描/span/strong/pp　　中国原子能科学研究院的合作模式是与有中子成像测试需求的国际、国内科研单位合作，利用中国先进研究堆的中子源建设相应的中子谱仪和开展中子成像应用研究。目前，中国先进研究堆已建成谱仪9台，另有5台在建。同时，与12家单位开展了一些中子成像的相关应用研究。/pp　　粉末衍射谱仪目前有两台，一台是与中国科学院大学合作建设的高分辨粉末衍射谱仪，另一台是与北京大学合作建设的高强度粉末衍射谱仪，均由对应高校出资。该设备可以观测和分析材料相态的纯度。/pp　　中子残余应力谱仪是与瑞典乌普萨拉大学合作建设的，可以研究材料疲劳与失效行为，通过分析内部残余应力来解释材料失效原因，目前该设备承担了很多国家重大科研任务。/pp　　中子织构谱仪、四圆单晶谱仪、热中子三轴谱仪是从德国Jü lich国家研究中心引进，中子织构用于研究材料自由取向，四圆单晶用于测量单晶材料。从德国引进的热中子三轴谱仪有两台，目前是与中科院物理所合作，主要用于研究材料动力学，研究内容均为前沿基础理论的方向，如热电材料、超导材料等，这类研究成果通常发表在Nature，Science等刊物。/pp　　中子反射谱仪和中子小角谱仪，是同中科院化学所合建的，反射谱仪用于研究材料表面，以及薄膜材料，主要有液体表面及高分子薄膜 中子小角主要用于做纳米相。/pp　　韩松柏在中国先进研究堆开展实验主要使用的两台设备，一台是高分辨探测系统，做实时成像，分辨率能做到50~80μm 另一台是高速探测系统，实时成像速度可达100帧/秒，分辨率则相对较低。/pp　　在建的中子谱仪设备有5台。和人民大学合作建设冷中子三轴谱仪和冷中子光谱仪。现有一台中子残余应力谱仪已无法满足需求，和中南大学合作建设工程谱仪。这三台谱仪总值约两亿多元，受到国家自然科学基金委的重大仪器专项支持，预计明年建成并投入使用。/pp　　此外，在建的还有两台中子照相装置，以及利用中子开展中子活化分析的装置。活化分析主要用于痕量元素的无损分析，如空气PM2.5的来源：不同的C元素来源，同位素不同，可做一个标记物C14来进行研究。/pp　　中国原子能科学研究院还同中航工业北京航空材料研究院等12家单位合作开展了一些中子成像的相关应用研究。合作研究的内容有：航空发动机叶片脱芯测试，干电池与锂离子电池中子照相，商业锂离子电子CT成像，燃料电池吹扫实验，燃料电池低温启动，两相流快速中子照相实验，油渗沙4D测量，古生物化石CT，压力容器钢焊接，砂岩自发吸渗，混凝土裂缝毛细吸附，混凝土钢筋锈蚀中子CT测量。应用研究结果很好地体现了中子照相技术的特点和优势，如：/pp　　航空发动机叶片脱芯测试—通过图像增强技术可以很可靠地观测到航空发动机叶片脱芯测试过程是否脱芯完全。/pp　　干电池与锂离子电池中子照相—可清晰地观测到干电池与锂离子电池在满电与耗尽时的内部结构和状态。/pp　　燃料电池低温启动—中子开展燃料电池的研究有一个优势，中子穿透能力强，对于含氢物质比较敏感 研究燃料电池低温启动的过程中，可以观察到过冷水、冰是怎么生成，分布，以及如何演化变化的过程。/pp　　压力容器钢焊接—利用能量选择中子成像研究压力容器钢焊接，可细致微观地研究结构相变、织构以及进行应力分析。/pp　　油渗沙4D测量，砂岩自发吸渗，混凝土裂缝毛细吸附—X射线无法观测水的运动过程，而中子成像可以观测到这些行为。/pp　　混凝土钢筋锈蚀中子CT测量—将混凝土钢筋放在配置好的一个腐蚀液里，每过一段时间进行一个检测，中子成像不但可以把钢筋的图层剥离出来，可以把铁锈的图层剥离出来，从而观测到腐蚀演化的进程。/pp style="text-align: center "strong style="text-align: center "span style="color: rgb(31, 73, 125) "放射性样品间接中子CT研究进展/span/strong/pp　　放射型材料可以用中子照相进行检测，使用间接成像的方法。首先将中子束打在被测样品上，中间接一个金属转换屏，该金属屏只能被中子所活化，而不能被γ、α等粒子所活化 金属屏带了显像信息之后，送入暗室进行二次曝光，有胶片和IP(Image Plate)板两种成像形式。基本的流程是：转换屏与中子曝光→与胶片曝光之前的冷却→转换屏与胶片曝光→胶片的显影及成像分析→转换屏的冷却。/pp　　IP板是目前主流的一个技术，具有三点优势：数字化成像数据，方便数据处理与存储 更宽的曝光线性范围，可对不同实验条件下的成像数据进行对比分析 成像黑度值与曝光量为线性关系，利于进行精确的定量测量。/pp　　其研究团队利用国内首台核燃料元件中子照相测试平台，在反应堆功率10MW的条件下，对模拟核燃料元件进行了CT无损测试、2D中子成像、测量杂质尺寸，对三明治型结构管材进行了中子CT三维实验，对高管进行了高分辨CT成像等实验。/pp　　报告结束后，多名参会的老师和学生向韩松柏提问，韩松柏一一回答了他们的问题，并向广大对中子成像技术感兴趣的科研工作者作出邀请，欢迎他们来到原子能院的中子谱仪测试平台进行实验。/pp　　仪器信息网将对2018中国材料大会现场跟踪报道(详见专题报道：a href="http://www.instrument.com.cn/zt/2018C-MRS" target="_blank" title=""span style="color: rgb(0, 112, 192) "2018中国材料大会/span/a)，欢迎关注CMRS后续精彩内容。/p