一、关键杂质的限值要求

GB/T 37244-2018 针对质子交换膜燃料电池的特性，对氢气中的关键杂质及基础品质指标制定了明确限值：

1. 基础品质核心指标

• 氢气纯度（摩尔分数）：≥99.97%，这是保障燃料电池高效反应的基础门槛；

• 非氢气体总量：≤300μmol/mol，避免惰性气体与杂质气体叠加影响电池性能；

• 最大颗粒物浓度：≤1mg/kg，防止颗粒物堵塞电池流道，阻碍气体传输与反应进行。

2. 单类关键杂质限值及危害

• 水（H₂O）：≤5μmol/mol，过量水分会导致质子交换膜溶胀或结冰，破坏离子传导效率；

• 总烃（按甲烷计）：≤2μmol/mol，烃类物质积累会干扰电化学反应，增加安全风险；

• 氧（O₂）：≤5μmol/mol，过量氧气会打破电池反应平衡，降低发电效率；

• 氦（He）：≤300μmol/mol，作为惰性气体，过量会稀释氢气浓度，影响反应速率；

• 总氮（N₂）和氩（Ar）：合计≤100μmol/mol，两类惰性气体叠加会进一步降低电池性能；

• 二氧化碳（CO₂）：≤2μmol/mol，超标会影响电池反应平衡，加剧电极极化；

• 一氧化碳（CO）：≤0.2μmol/mol，具有极强的催化剂毒性，微量即可导致燃料电池催化剂中毒，大幅衰减电池性能；

• 总硫（按 H₂S 计）：≤0.004μmol/mol，包括硫化氢、羰基硫等形态，会腐蚀膜电极，永久性降低催化活性；

• 甲醛（HCHO）：≤0.01μmol/mol，属于有毒有害物质，既污染环境，又会侵蚀电池部件；

• 甲酸（HCOOH）：≤0.2μmol/mol，具有腐蚀性，会干扰电池反应进程，缩短部件寿命；

• 氨（NH₃）：≤0.1μmol/mol，会破坏质子交换膜的化学结构，影响膜的稳定性与离子传导能力；

• 总卤化合物（按卤离子计）：≤0.05μmol/mol，涵盖氯化氢、氯气、有机卤化物等，会破坏质子交换膜结构，导致膜性能失效。

3. 特殊约束条款

标准特别规定，当甲烷浓度超过 2μmol/mol 时，甲烷、氮气和氩气的总浓度不得超过 100μmol/mol，避免多种惰性气体叠加对电池反应效率造成严重影响。

二、氢能源检测/车用燃料氢气检测/燃料氢检测

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