氫氣傳感器對(duì)氫能源產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要。雖然氫能源作為一種清潔而高效的能源替代傳統(tǒng)能源是必然趨勢(shì)，但氫氣易燃易爆，氫能源在全產(chǎn)業(yè)鏈包括氫氣制備、貯存、運(yùn)輸和使用過(guò)程中需要?dú)錃鉂舛葌鞲衅鲗?duì)其內(nèi)外部環(huán)境保持監(jiān)測(cè)，從而保證其安全性。

氫能源汽車的出現(xiàn)對(duì)氫氣傳感器的性能提出了更高的要求，由于氫能源汽車專用氫氣傳感器使用場(chǎng)景的特殊性（高速移動(dòng)、顛簸、冗余空間極少等）,傳統(tǒng)氫氣傳感器的性能很難達(dá)到氫能源汽車行業(yè)領(lǐng)域的安全標(biāo)準(zhǔn)。雖然現(xiàn)在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)用來(lái)測(cè)試和評(píng)價(jià)，但是早在2018年美國(guó)機(jī)動(dòng)車工程師學(xué)會(huì)（SAE）就已經(jīng)發(fā)布了非常詳盡的車載氫濃度傳感器測(cè)試評(píng)價(jià)方法。

氫氣傳感器根據(jù)不同的物理化學(xué)特性，可分為催化燃燒式、電化學(xué)式、鈀合金式樣、熱傳導(dǎo)式和半導(dǎo)體式五類原理。下表為各種傳感器的基本原理及優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比圖。

當(dāng)前很多氫燃料系統(tǒng)集成商使用的氫氣傳感器主要為催化燃燒式，主要原因是日本豐田氫燃料電池車MIRAI率先采用的就是催化燃燒式氫氣傳感器，但隨著時(shí)間的推移以及技術(shù)的廣泛應(yīng)用后，該原理的傳感器開(kāi)始出現(xiàn)很多失效模式，當(dāng)然這與復(fù)雜的車輛環(huán)境存在很大的關(guān)系。首先是硅中毒，整車和燃料電池系統(tǒng)里，在部分管路連接上我們一般會(huì)選擇硅膠管，同時(shí)電堆的密封材料里也可能會(huì)有含硅物質(zhì)。這些零組件如果選型不當(dāng)，在使用過(guò)程中可能會(huì)釋放硅氧烷類物質(zhì)(Siloxane). 硅氧烷類物質(zhì)會(huì)與氫氣、氧氣在檢測(cè)元件表面進(jìn)行反應(yīng)聚合，產(chǎn)生二氧化硅。二氧化硅會(huì)附著在催化劑表面，隔斷氫氣與催化劑的接觸，從而導(dǎo)致整個(gè)氫濃度傳感器的性能衰減。其次是高氫氣濃度損壞，氫氣與氧氣在催化劑層上反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生熱，以此作為基礎(chǔ)來(lái)檢測(cè)氫氣濃度。但當(dāng)傳感器暴露在過(guò)高濃度的氫氣中，瞬間產(chǎn)生大量的熱，使元件表面溫度急劇升高，從而會(huì)導(dǎo)致催化劑層的剝落，使傳感器失效。所以應(yīng)盡量減少傳感器暴露在>4%氫氣濃度的氛圍中。

近年來(lái)隨著技術(shù)的發(fā)展與迭代，MEMS熱導(dǎo)型氫氣傳感器開(kāi)始走進(jìn)市場(chǎng)并逐漸被客戶認(rèn)可，與催化原理不同，熱導(dǎo)型氫氣傳感器的原理是利用氫氣在所有已知的氣體組分中導(dǎo)熱系數(shù)最大，利用芯片裝置測(cè)量混合氣體的導(dǎo)熱系數(shù)，從而可以計(jì)算氫氣的濃度，這類傳感器很好的解決了硅中毒及高氫氣濃度損壞的問(wèn)題，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)8年以上的使用壽命，這些性能是催化原理的氫氣傳感器很難解決的。芯鎂信推出的IMV-680燃料電池汽??氫濃度傳感器采用熱導(dǎo)原理，產(chǎn)品已通過(guò)了三十多項(xiàng)車規(guī)級(jí)認(rèn)證，可以檢測(cè)0 ~ 10.5vol.％H?的濃度，T90＜2s，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)領(lǐng)先競(jìng)品，以下為產(chǎn)品的測(cè)試數(shù)據(jù)圖。

作為一家科技企業(yè)，芯鎂信的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，很大程度上得益于他的資深技術(shù)團(tuán)隊(duì)。2016年成立至今，公司建立了完整的研發(fā)、生產(chǎn)及質(zhì)量管理體系，申請(qǐng)專利27余項(xiàng)，已授權(quán)專利17項(xiàng)，其中發(fā)明授權(quán)8項(xiàng)，擁有完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)的傳感器芯片，軟硬件底層技術(shù)，已通過(guò)ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證。未來(lái)，芯鎂信將牢記“鎂由芯生，信則致遠(yuǎn)”的企業(yè)使命，服務(wù)客戶和社會(huì)，實(shí)現(xiàn)“在MEMS傳感器在工業(yè)領(lǐng)域綜合實(shí)力和創(chuàng)新能力具有全球競(jìng)爭(zhēng)力”的目標(biāo)。