氢能革命的关键在于效率，更在于安全。虽然氢燃料汽车的强大动力源自其燃料电池或发动机，但真正的工程挑战在于上游环节：管理极端压力下的氢气。
在近期Hyfindr技术研讨会上，主持人史蒂文·奥吉与波普-波特霍夫公司高级技术经理瓦尔德马·拉斯科普深入探讨了连接700巴储氢罐与5巴燃料电池的关键组件。核心结论？复杂性已成过去，简约化才是新标准。
氢气供应系统：精简组件，提升效能
氢气在车载储罐中以高达700巴（或350巴）的压力储存，而燃料电池与内燃机通常在5至60巴范围内运行。实现这种巨大压差管理的正是氢气供应系统（HSS）。
Poppe Potthoff的核心理念在于减少部件与接头数量，直接提升安全性并降低成本。Raskop重点阐述了三个关键要素，首先是储罐的流体输送系统：
1. 高压管线（管道）
- 材质：Poppe Potthoff采用自主研发的PPH2材料（铬钼基合金），作为不锈钢的经济型替代方案。
- 安全性：该材料在氢能领域拥有成熟应用记录，经过大量测试可有效规避氢脆风险。
2. 并联充装单元（PCU）
PCU（或称歧管）是安装在主入口与储罐之间的模块化组件。
- 功能：通过分流氢气流实现多储罐同步充装，显著缩短加注时间。
- 设计：作为模块化系统的核心部件，可灵活集成压力传感器、温度传感器及止回阀等元件。
- 运动补偿：关键在于接头采用球锥式接口，支持高达三维的运动补偿。该设计借鉴高性能柴油技术，可抵消制造公差与车辆振动，防止接头因应力产生裂纹。
3. 高压调节单元（HPRU）：核心组件
高压调节单元（HPRU）是Poppe Potthoff实现系统简化的最大突破点。该组件将通常需要多个独立部件完成的功能集成于单一紧凑单元中。
从700巴到“轰鸣声”
HPRU通过电子控制比例阀管理整个减压过程。它将储罐的高压转化为稳定精确的出口压力，直接输送至终端设备。
终端设备类型 目标压力范围 流量需求
燃料电池≈5至15巴 静态（恒定流量）
氢气燃烧≈15至60巴 动态（快速响应）
拉斯科普实证表明，HPRU能在整个压力范围内实现惊人精度的调控，控制偏差小于1%。这种性能对燃烧引擎至关重要——其加速过程需要快速动态的流量变化（即“轰鸣声”）。
集成安全与服务
HPRU旨在以单一坚固单元替代复杂的双级减压系统，并整合所有必要安全特性：
- 内置过滤器：10微米滤芯有效控制氢系统中顽固的颗粒污染问题。
- 安全泄压阀（PRV）：低压侧必备组件。由于氢系统无法完全密封，低压侧可能缓慢积聚压力。该阀门开启释放压力，保护敏感燃料电池免受损坏，随后自动关闭。
- 爆破片：这是绝对的最坏情况安全保障。正如拉斯科普所言，该装置预期永远不会启动，但它为功能安全（ASIL）标准提供了必需的机械安全备份，避免了仅依赖软件解决方案的复杂性。
- 服务接口：便于执行系统减压或低压区清洁等维护操作。
耐久性验证：耐力测试
该高压路由单元（HPRU）经受了模拟15-20年极端工况的耐力测试。在-40°C至120°C气候试验箱中，该组件于最恶劣工况下持续运行100小时，期间性能水平在0%至100%间快速循环。
测试结果表明，即使经历100小时压力考验，该组件的压力输出仍能精准稳定地保持在最佳曲线，充分证明其具备道路应用资质。
波普·波特霍夫通过整合PCU与HPRU，将卡车系统架构从41个组件精简至25个，这一突破性进展显著降低了氢能交通的复杂性，提升了经济性，并增强了系统安全性。完整视频请点击此处观看。
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