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今日直播:燃料电池膜电极及单电池测试评价技术

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导读:燃料电池汽车的测试评价是新能源汽车研发和生产过程中不可或缺的一环。通过科学的测试评价,可以验证燃料电池汽车的设计合理性、技术成熟度以及是否符合相关标准和法规要求,为产品的优化和改进提供依据,提高产品的市场竞争力。

8月29日20时,机械工业出版社携手燃料电池测试评价工程师王睿迪在仿真秀官网和APP公开分析《燃料电池膜电机及单电池测试评价技术》

一、燃料电池膜电极技术发展现状

膜电极是燃料电池的最核心部件,由质子交换膜(PEM)、催化层电极(CL)和气体扩散层(GDL)在相应温度和压力下热压而成,承担着燃料电池全部电化学反应以及电子、质子、气体和水的传导。因此,膜电极的制备工艺、催化剂的选择与载量、质子膜厚度与磺酸基含量、扩散厚度与微孔量等因素共同影响燃料电池的发电性能及效率。
当前,国内从事膜电极生产的主要企业包括鸿基创能、唐锋能源、擎动科技等独立第三方膜电极供货商以及未势能源、捷氢科技等自建膜电极生产线的燃料电池厂商。这些企业在膜电极技术的研发和生产方面取得了显著成果,推动了国内膜电极产业的快速发展。

图1 大连化物所燃料电池介微观尺度有序结构膜电极研究取得新进展

随着国内膜电极技术的进步和产量的增加,国产膜电极在国内市场的份额已经大幅提升,基本实现了对进口产品的替代。膜电极主要应用于氢燃料电池领域,并随着氢能产业的快速发展而不断扩大应用规模。此外,甲醇燃料电池等其他领域也对膜电极有一定的需求。随着氢燃料电池汽车等下游应用领域的快速发展,膜电极市场将迎来更大的增长空间。同时,降低成本、提高性能仍然是膜电极技术发展的重要方向。

二、燃料电池单电池组装及流场类型

燃料电池单电池的流场类型对燃料电池的性能和效率具有重要影响。流场的主要作用是分配和传导反应气体(如氢气和氧气),并确保它们能够均匀地分布在催化剂表面进行电化学反应。以下是几种常见的燃料电池单电池流场类型:

1、通道式流道:它是最简单、最常见的一种流道类型,其结构简单,易于加工与制造,同时流道导电不易受阻。它可进一步分为清流沟槽和波浪式沟槽。清流沟槽是比较早期的设计,而波浪式沟槽则是目前主流的设计。

2、微孔式流道:它是近年来发展起来的一种流道类型,其流道孔径在微米级别,与电极表面高度匹配。这种设计具有较高的气液分离性能,可有效减少操作压力和阻力下降,提高燃料利用效率。该设计适用于高温燃料电池等优越的燃料电池类型。

3、扇形式流道:它是一种相对较为复杂、需要精确的组装加工工艺的流道设计。其流道呈弧形,在单电池中的分布均匀,能够更好地分配气体流量,降低操作压力。但是,由于该设计的可调性较强,它适用于适应范围比较广的燃料电池系统。

4、传统流场类型(针对质子交换膜燃料电池)。平行流场结构简单,制造成本低,但容易造成液态水集聚和流场局部堵塞。而蛇形流场流道从入口到出口连续不断,具有更长的流程和更好的排水能力,但单通道蛇形流场易发生局部堵塞。

图2. 三种流场燃料电池在0.3V时阴极气体扩散层中心面处速度分布云图

(a)平行流场;(b)交指型流场;(c)蛇型流场。

丁权同学在《Journal of Energy Engineering》发表论文

因此,我们在选择燃料电池单电池的流场类型时,需要根据燃料电池的种类、具体的应用场景以及性能要求来进行综合考虑。不同的流场类型各有优缺点,开发者需要根据实际情况进行选择和优化。

三、燃料电池膜电极及单电池测试评价技术

自2024年8月22日20时起,机械工业出版社携手《燃料电池汽车测试评价技术》图书的多位作者在仿真秀官网和APP公开分享《燃料电池汽车测试评价技术》系列直播课。具体安排如下:

【第一期】燃料电池汽车测试评价技术(8月22日)
【第二期】燃料电池膜电极及单电池测试评价技术(8月29日)
【第三期】燃料电池堆测试评价技术(9月5日)
【第四期】燃料电池发动机测试评价技术(9月12日)

【第五期】燃料电池发动机关键零部件测试评价技术(9月19日)

1、主讲嘉宾

王睿迪,燃料电池测试评价工程师

主要负责燃料电池膜电极、催化剂等关键材料的测试和评价工作,具备丰富的燃料电池材料测试能力建设经验。深度参与国家课题1项,省部级课题1项;深度参与国家标准2项、团体标准3项的制修订工作;国内发明专利授权10余项,公开发表论文10余篇。

2、本期直播内容

(1)燃料电池膜电极技术发展现状
(2)燃料电池单电池组装及流场类型

(3)燃料电池膜电极及单电池测试评价方法、案例

3、如何报名观看

燃料电池膜电极及单电池测试评价技术(二)-仿真秀直播

(完)

来源:仿真秀App
化学燃料电池汽车电子新能源电机材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-08-30
最近编辑:15天前
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