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无氧环境也能检测氢泄漏:日本理研计器面向氢燃料船启动接单

来源:中日制造互联  作者:机床界   2026-09-03 阅读:166

日本理研计器面向氢燃料船,开发出可在无氧环境下检测氢泄漏的防爆型固定式气体检测部“SD-3NPM系列”,并于2026年9月1日开始接单。该产品主要用于氢发动机机舱内、经氮气吹扫形成无氧环境的双层管路外管内部,这也是传统检测方式较难覆盖的场景。据该公司介绍,以无氧环境中氢气的爆炸下限为基准,其检测误差在±5%以内、检测时间在20秒以下。


【要点】

 日本理研计器开发出面向氢燃料船的防爆型固定式气体检测部“SD-3NPM系列”,2026年9月1日起接单。产品均配置信号转换器,远程式起售价为80万日元(约4万元,不含消费税),泵吸式起售价为89万日元(约4.5万元,不含消费税)。

 检测目标是氢发动机机舱内双层管路外管等经氮气吹扫的无氧环境。据该公司,以爆炸下限为基准,误差±5%以内、20秒以下完成检测。

 采用MEMS(微机电系统)加热器,提升抗振、抗冲击性能;同时内置独有的、基于机器学习的零点校正功能(专利申请中)。

 称其性能已达到申请各国船级认证及满足欧盟船用设备指令(MED)相关要求所需的水平,但相关认证与合规手续尚待完成。开发验证在日本三井E&S的玉野工厂(冈山县玉野市)进行。

 出货计划:截至2027年3月的财年30台,截至2030年3月的财年300台,均为计划值。


无氧环境测氢:9月1日启动接单

日本理研计器开发的“SD-3NPM系列”,是一款防爆型固定式气体检测部。防爆型,指在存在爆炸性气体的环境中设备自身不会成为着火源的结构;固定式,指固定安装于现场、持续监测的方式。该产品于2026年9月1日开始接单。

产品均配置信号转换器。远程式起售价为80万日元(约4万元,不含消费税),泵吸式起售价为89万日元(约4.5万元,不含消费税)。一般而言,泵吸式通过泵将气体抽送至检测部,更适合封闭空间或距离较远的监测点。两种方式按用途分别提供。

出货计划为:截至2027年3月的财年30台,截至2030年3月的财年300台。两者均为计划值,实际出货取决于氢燃料船的普及速度。

经氮气吹扫形成无氧环境的双层管路外管内部,是检测难点

检测对象是搭载氢发动机的氢燃料船。氢燃料船因航行时不排放温室气体(GHG),被寄望于走向实用化。其机舱内,氢气管路采用双层管路(以外层管包覆内层管)结构,并对外管内进行氮气吹扫。氮气吹扫,是指用氮气充满空间、把氧气排挤出去。即便内管万一发生氢泄漏,没有氧气也不易着火、爆炸。

问题在于,这一无氧环境也给泄漏检测带来困难。需要氧气参与的检测方式,在该环境下难以适用。要安全运行,就需要在无氧状态中也能可靠检测氢泄漏的手段。“SD-3NPM系列”正是针对这一点开发的产品。

MEMS加热器与机器学习零点校正:只负责检测,不负责切断

日本理研计器公开的技术特征有两点。其一是采用MEMS(微机电系统)加热器,提升了对船上难以避免的振动与冲击的耐受性。其二是独有的、基于机器学习的零点校正功能(专利申请中),用于校正传感器基准点(零点)的漂移,使输出趋于稳定。

在产品性能方面,据该公司介绍,以无氧环境中氢气的爆炸下限为基准,已实现误差±5%以内、检测时间20秒以下。爆炸下限,是指在具备氧化剂与点火源等条件时可能发生着火、爆炸的最低浓度,此处主要用作衡量检测误差的浓度基准;无氧的外管内即便达到该浓度,也不会立即爆炸。±5%以内的误差,关系到基于浓度阈值进行报警判断的稳定性;20秒以下的检测时间,关系到从泄漏发生到报警的时间差。但这仅代表检测响应,并不意味着系统能在20秒内完成切断或换气。

该产品负责的是泄漏的“检测”。切断氢气供应、隔离相关管路、启动通风,以及报警后的停机与运行处置,仍需由其他安全设备及运行程序完成。仅凭检测器本身,并不能独立构成完整的安全保障。

日本理研计器称,其性能已达到申请各国船级认证及满足欧盟船用设备指令(MED)相关要求所需的水平。船级认证是对船舶安全标准的第三方认证,MED是欧盟对船用设备制定的要求规范。这属于“达到可申请的性能”阶段,相关认证与合规手续尚待完成。

舶用工业会的资助与三井E&S的验证,需求取决于氢船普及

开发中使用了日本舶用工业会的新产品开发资助金,该资助属于日本财团的资助事业。开发验证在开发氢燃料船用发动机的日本三井E&S玉野工厂(冈山县玉野市)进行。

出货计划从30台增至300台,相当于3年增至10倍。若氢燃料船实现规模化应用,各地港口建设向船舶供氢的设施也可能随之推进,相关检测需求因而有望从船内扩展至岸上基础设施。该公司预期中长期需求扩大,依据正在于此。

但这一需求增长预期能否最终转化为实际销量,并不只取决于产品性能。焦点转向:氢燃料船的建造与投入运营以何种节奏推进,以及船级认证与MED能否实际取得。今后需要验证的是,氢燃料船及港口供氢设施的建设进度,能否支撑截至2030年3月的财年出货300台这一计划。

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