氢能作为实现双碳目标的关键能源载体,其完整链条可概括为“制-储-输-用”四大环节,目前正在形成系统化发展格局。

在氢能行业中,气体质量流量控制器(MFC)作为保障生产安全、提升工艺效率和产品质量的关键部件,目前已广泛用于对氢气流量进行精密控制的各个环节。
02 严苛需求
氢气的独特物理性质——分子量小、密度低、易燃易爆,给流量计量带来了多重挑战,在氢能产业链各个关键环节,这些挑战各有不同表现。
在电解制氢环节,质子交换膜(PEM)和阴离子交换膜(AEM)等先进电解技术需要纳米级流量控制精度,微小偏差可能导致催化剂效率下降或膜电极损坏。
同时,绿氢生产依赖波动性可再生能源,要求制氢设备具备“分钟级启动、秒级响应”能力。
在储运与加注环节,管道输氢面临计量难题。氢气密度极低,会对涡轮流量计转子转动产生较大影响;超声流量计则面临低信噪比、高声速、信号串扰等挑战。
即使是具有一定优势的科里奥利质量流量计,在测量低密度介质和低压气体时也有局限性,且压损较大。
03 层流压差原理与优势
面对氢能行业的苛刻需求,基于哈根-泊肃叶定律的层流压差式MFC展现了独特优势。当气体流经精密层流元件形成稳定层流时,其压差ΔP与质量流量Q呈线性正比关系。

这一物理原理带来了几大核心优势:
抗干扰能力强,无流量时理论压差为零,消除了热式MFC因环境温度变化导致的热平衡漂移。
动态响应快,层流元件机械结构简单,内部容积小,压力波传递速度极快,可实现毫秒级响应。
这些特性正好针对性地解决了氢气测量与控制中的主要痛点。
04 厂商表现
在层流压差式流量计领域,国内外厂商早已展开布局。
陕西易度智能科技有限公司(简称:易度)作为国内代表企业,推出了满足氢能行业需求的产品,例如E/EC系列,以及S/SC系列:
覆盖0.1sccm至5000slpm量程范围的产品,
测量误差控制在±0.5%读数精度以内。
该公司产品内置70多种气体数据库,可自动匹配参数,在混合气体或燃料成分波动时仍保持精度。
国际厂商方面:
Alicat Scientific 等高端品牌精度同样可达读数的±0.5%或更高,响应速度达毫秒级,非常适合燃料电池堆测试、实验室研发等需要动态响应的场景。
05 国产化价值
在氢能产业核心部件国产化进程中,层流压差式MFC的100%国产化具有战略意义。国内企业如易度(陕西易度智能科技有限公司)已实现核心部件自主研发,所有关键组件均为自主设计与制造。
这带来了多重优势:
供应安全有保障,避免了国际供应链不稳定带来的风险;
定制化响应快,可根据国内特殊需求快速调整产品设计;
成本优势明显,国产化降低了设备采购与维护成本。
易度作为国内首家获得层流压差式CPA资质批准证书的企业,也是有能力生产通用型层流质量流量计的制造商,正在通过国产层流压差式MFC的技术突破填补国内空白。
知识速递:氢能场景下的MFC应用

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责任编辑:kj005
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