氫氣在制備過程中普遍存在一定雜質(zhì)，因此對氫氣進(jìn)行除雜提純，成為氫氣使用前必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)然而質(zhì)子交換膜燃料電池卻是出了名的“挑食”，即便是經(jīng)過純化后的高純氫，依舊不能直接用在燃料電池汽車上“當(dāng)前業(yè)內(nèi)有很多企業(yè)將高純氫（氫含量99.999%）默認(rèn)為燃料電池用氫，可是這些高純氫缺少了對有害雜質(zhì)的檢測，其中可能含有一氧化碳、硫化物等會毒害燃料電池催化劑的物質(zhì)，從而降低燃料電池的功率和壽命。
    長此以往，甚至整個(gè)燃料電池行業(yè)的發(fā)展都會受到嚴(yán)重影響”一位業(yè)內(nèi)資深人士表示氫氣純度問題亟待重視目前我國電解水制氫尚未形成大規(guī)模氫氣產(chǎn)出，因此氫氣的主要來源依舊是化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫制氫工藝根據(jù)各地區(qū)、行業(yè)、資源不同而選擇不同的制氫路線。
    中國西部天然氣資源豐富，制氫主要以天然氣為主；煉油企業(yè)利用干氣制氫、天然氣制氫較多；北方企業(yè)大部分是以煤為原料獲得氫氣；在長三角、珠三角、環(huán)渤海等地區(qū)，工業(yè)副產(chǎn)氫較為豐富，可大規(guī)模的采用氯堿裝置、PDH裝置、乙烷裂解裝置生產(chǎn)氫氣。
    佳安氫源公司總經(jīng)理江風(fēng)介紹，由于制氫原料的不同，因此氫氣中的雜質(zhì)也不相同在化石能源制氫方面，煤制氫的主要雜質(zhì)為CO?、CH?、硫化物等；天然氣制氫的主要雜質(zhì)為CO?、CH?等；在工業(yè)副產(chǎn)氫方面，焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)出氫氣的主要雜質(zhì)為CO?、CO、硫化物等；丙烷脫氧/甲醇等生產(chǎn)出氫氣的主要雜質(zhì)CnHm、CO?、CO；燒堿化工生產(chǎn)出氫氣的主要雜質(zhì)Cl?、CO?、CO等。
    2018年以前，我國燃料氫氣標(biāo)準(zhǔn)采用GB/T3634.2-2011《氫氣第2部分：純氫、高純氫和超純氫》執(zhí)行，在執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)過程中，使得用于燃料電池的氫氣品質(zhì)無法保障，造成了一些氣體供應(yīng)事故為此國家在2018年發(fā)布了GB/T37244-2018《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)參考國際通用標(biāo)準(zhǔn)制定，明確了工業(yè)氫與燃料氫的區(qū)別。
    兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的對比如下圖所示：
    從上表中對比發(fā)現(xiàn)，燃料氫中規(guī)定的一氧化碳含量遠(yuǎn)小于高純氫的規(guī)定值，另外燃料氫還對氨氣、總硫、甲醛、甲酸、總鹵化合物、顆粒物等雜質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，而高純氫對這些雜質(zhì)并無規(guī)定云浮（佛山）氫能標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)新研發(fā)中心主任趙吉詩告訴高工氫電，早在十幾年前，國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)就開始了氫氣中雜質(zhì)對燃料電池性能影響的研究工作。
    研究發(fā)現(xiàn)氫燃料中H2S的濃度即使低至10ppb也會對電池中的鉑催化劑造成中毒現(xiàn)象，并且是不可逆的毒化影響；CO則會吸附在鉑催化劑上，隨著時(shí)間積累占據(jù)氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)所需的鉑催化活性位點(diǎn)，導(dǎo)致燃料電池性能顯著降低。
    因此由于目前制氫工藝的不同，氫氣中的雜質(zhì)也不相同，即便經(jīng)過氫氣純化之后，高純氫中依舊可能存在CO、硫化物等雜質(zhì)，不能直接應(yīng)用到燃料電池當(dāng)中氫氣純化檢測成為當(dāng)務(wù)之急西安海卓真氣體科技有限公司銷售總監(jiān)董國強(qiáng)表示，燃料氫的重點(diǎn)是關(guān)注氫氣中的雜質(zhì)，只要將有害雜質(zhì)定向脫除即可。
    當(dāng)前氫氣純化使用最為廣泛，技術(shù)也最成熟的是變壓吸附法（簡稱“PSA”）在氫氣純化過程中，根據(jù)制氫原料的不同，選用相應(yīng)的吸附材料，就能夠脫除絕大部分的有害雜質(zhì)用在燃料電池上的氫氣，在純化后還有一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，那就是要對氫氣進(jìn)行分析檢測，確保各類雜質(zhì)的含量符合燃料氫的標(biāo)準(zhǔn)。
    “燃料氫的分析檢測，對于一部分的中小制氫型的工廠來說，還是相當(dāng)困難的因?yàn)槟壳耙慌_國產(chǎn)氣相色譜儀也要50萬元以上，而國外進(jìn)口的產(chǎn)品則要100萬元左右而且還要根據(jù)燃料氫氣的標(biāo)準(zhǔn)，配合多臺分析儀器才完成全面的檢測。
    這樣一整套分析檢測儀器價(jià)格在100-300萬之間在燃料電池產(chǎn)業(yè)還沒有形成大規(guī)模氫氣需求的情況下，很多制氫企業(yè)也沒有足夠的動力來裝備這樣專業(yè)的檢測器材”一位業(yè)內(nèi)人士告訴高工氫電那么該如何解決氫氣純化過程中，有標(biāo)準(zhǔn)但卻不能按照標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行的困境呢？有效辦法是使用電解水制取的超純氫。
    清極能源董事長兼總經(jīng)理錢偉博士告訴高工氫電，電解水制取的綠氫，其中所含雜質(zhì)主要是水和氧氣，經(jīng)過較為簡便的純化后就能得到適合燃料電池使用的超純氫而現(xiàn)在我國有多個(gè)大型的電解水制氫項(xiàng)目已經(jīng)在快速建設(shè)當(dāng)中，預(yù)計(jì)到明年底就會逐步產(chǎn)出綠氫。
    此外，一部分有實(shí)力的制氫企業(yè)已針對燃料電池企業(yè)需求，生產(chǎn)出了燃料氫北京環(huán)宇京輝京城氣體科技有限公司的生產(chǎn)總監(jiān)李愛營表示，環(huán)宇京輝可以根據(jù)客戶用氫需求生產(chǎn)出符合《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》標(biāo)準(zhǔn)的氫氣，在氫氣生產(chǎn)純化過程中，會進(jìn)行在線檢測和實(shí)驗(yàn)室檢測兩套檢測程序，保證出廠氫氣的純度，而且運(yùn)送給客戶的氫氣都會進(jìn)行三方取樣。
    如果客戶在使用過程中對氫氣的質(zhì)量表示懷疑，可以請第三方的檢測機(jī)構(gòu)對氫氣樣本進(jìn)行鑒定，保證客戶對氫氣產(chǎn)品可追溯