聚合物电解质膜(PEM)燃料电池是当前燃料电池汽车应用研究的热点。PEM燃料电池由几层不同的材料制成。PEM燃料电池的主要部件如图3所示。PEM燃料电池的关键是膜电极组件(MEA),包括膜、催化剂层和气体扩散层(GDLs)。硬件组件用于一个意味着合并到燃料电池包括垫片,它提供一个密封是防止泄漏的气体,和双相钢板,用于组装个人PEM燃料电池与燃料电池堆栈和提供气体燃料和空气的通道。催化剂(catalyst)是燃料电池的关键材料之一,其作用是降低反应的活化能,促进氢、氧在电极上的氧化还原过程、提高反应速率。由于氧还原反应(ORR)交换电流密度低,是燃料电池总反应的控制步骤。目前,燃料电池中常用的商用催化剂是Pt/C,由Pt的纳米颗粒分散到碳粉(如XC-72)载体上的担载型催化剂。燃料电池测试装备的技术创新是提高设备性能和降低成本的有效途径。广州燃料电池发动机热管理子系统测试台公司电话
对于尚处于早期阶段的燃料电池产业来说,电堆和燃料电池系统的使用与操作,首先要经过研发和生产环节的各种运行评测,包括各种工况下的性能和操作技术的模拟评测。2017年7月开始实施的第39号准入文件让燃料电池的检测成为硬性规定。”国内一家燃料电池检测设备企业技术高层告诉高工氢电,39号准入文件出台后,国内对于燃料电池检测的需求开始激增。39号准入文件具体是指《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》(2017),该准入文件规定了新能源汽车生产企业准入审查要求,并且设定了新能源汽车产品专项检验项目及依据标准,唯有通过相关检测才能获得准入凭证。安徽燃料电池发动机氢气子系统测试台公司燃料电池测试装备的使用需要具备一定的专业知识和技能。
氢燃料电池电堆测试台(FST)是氢燃料电池电堆的重要测试设备。自主研发的氢燃料电池电堆测试台可对6kW-200kW氢燃料电池电堆性能参数进行全方面测试与研究,采用满足车用燃料电池系统集成需求和优化匹配设计思路,以达到电堆高发电效率、同状态较小氢耗、延长电堆寿命等为目标,为全方面掌握氢燃料电池电堆性能和氢燃料电池系统设计、集成、优化等提供技术支持与服务。测试台主要由上位机测控系统、燃料电池控制器、PLC检测控制单元、氢气供给系统、空气供给系统、冷却加热系统、单片电压巡检和可调电子负载等组成。功能特点:状态监控:完成氢燃料电池电堆运行状态的实时数据采集、存储、显示和监控,同时完成测试台设备运行状况的实时监控与维护;测试功能:可切换手动/自动测试模式,支持不同规格型号电堆的活化、气密性、一致性、稳态/动态性能、冷/热启动性能等测试;
目前标准中对电堆泄漏和气密性的测试方法比较简单,但规定内容有差别。现有的测试设备功能单一,不能满足不同标准的测试需求;有些试验台得出的测试结果只能大致判断有无泄漏和压力下降情况,无法测得精确的泄漏量和压力下降值。针对这种情况,测试燃料电池用电堆泄漏和气密性测试台,用以满足燃料电池的泄漏和密封性测试需要。常规汽车用氢燃料电池堆具有阳极腔(氢气路)、阴极腔(空气路)、冷却液腔3 个通路,测试也主要是针对这3 个腔及其连接管路。综合分析相关标准,明确试验台应该满足以下功能需求:阳极管路、阴极管路、冷却管路各段出入口处分别添加开关电磁阀来实现对应管路的开关控制,并在每个通道管路的出入口设置压级传感器和流量计。燃料电池测试装备可以进行燃料电池的开始时间和失效时间测试,以评估燃料电池的使用寿命和可靠性。
燃料电池性能随着反应物气体压力的增加而提高;因此,许多燃料电池系统都包括一个空气压缩机,它可以将进口空气压力提高到环境大气压力的2~4倍。对于运输应用,空压机的效率应至少达到75%。在某些情况下,还包括一个膨胀器,以从高压废气中恢复电力。扩展机效率应至少达到80%。PEM燃料电池的关键聚合物电解质膜在干燥时不能很好地工作,因此许多燃料电池系统都为进气口安装了加湿器。加湿器通常由一层薄膜组成,该薄膜可以由与PEM相同的材料制成。通过在加湿器的一侧流动干燥的进口空气和在另一侧流动潮湿的排气空气,燃料电池产生的水可以被循环利用,以保持PEM良好的水化。燃料电池测试装备的国内生产企业需不断提高产品质量和技术水平,以应对未来国内市场的竞争。四川燃料电池发动机氢气子系统测试台方案
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燃料电池工作原理:燃料电池发电原理与原电池或二次电池相似,电解质隔膜两侧分别发生氢氧化反应与氧还原反应,电子通过外电路作功,反应产物为水。但与原电池不同的是,燃料电池中的反应物并非预先存储于电池内部,而是在发生反应时通入燃料气和氧化气反应后并排出生成物,因此,燃料电池并非能量存储装置而属于转化装置,在反应过程中其电极和电解质并未直接参与到反应中。燃料电池发电需要有一相对复杂的系统,除了燃料电池电堆外,还包括燃料供应子系统、氧化剂供应子系统、水热管理子系统及电管理与控制子系统等,其主要系统部件包括空压机、增湿器、氢气循环泵、高压氢瓶等,这些子系统与燃料电池电堆(或模块)组成了燃料电池发电系统。燃料电池系统的复杂性给运行的可靠性带来了挑战。广州燃料电池发动机热管理子系统测试台公司电话