河北燃料電池發(fā)動機熱管理子系統(tǒng)測試臺工廠

燃料電池汽車雖然發(fā)展迅速，但從商業(yè)化要求角度，中國車用燃料電池技術(shù)上仍然存在一定差距，未來需加強對以下幾個方面的布局：1）提高燃料電池電堆性能與比功率。目前，國內(nèi)燃料電池車電堆的功率級別還普遍偏低。國內(nèi)車用燃料電池堆主要以30～50 kW為主，與國際上乘用車的燃料電池功率級別100 kW左右相差甚遠。2）提高燃料電池的耐久性。提高燃料電池堆及系統(tǒng)的耐久性，是燃料電池商業(yè)化的前提。目前，提高系統(tǒng)控制策略是提高燃料電池車耐久性的有效途徑之一。3）降低燃料電池的成本。建議要發(fā)展低成本的材料與部件，例如低Pt催化劑與膜電極、低成本的雙極板和系統(tǒng)部件，并實現(xiàn)量產(chǎn)，以降低電堆與系統(tǒng)成本。燃料電池測試裝備可用于燃料電池及燃料電池汽車的生產(chǎn)、測試、認證等方面。河北燃料電池發(fā)動機熱管理子系統(tǒng)測試臺工廠

燃料電池測試設(shè)備是一種用于化學領(lǐng)域的分析儀器，于2019年12月12日啟用。燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學裝置，又稱電化學發(fā)電器。它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。由于燃料電池是通過電化學反應(yīng)把燃料的化學能中的吉布斯自由能部分轉(zhuǎn)換成電能，不受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制，因此效率高; 另外，燃料電池用燃料和氧氣作為原料，同時沒有機械傳動部件，故排放出的有害氣體極少，使用壽命長。由此可見，從節(jié)約能源和保護生態(tài)環(huán)境的角度來看，燃料電池是較有發(fā)展前途的發(fā)電技術(shù)。上海燃料電池發(fā)動機氫氣子系統(tǒng)測試臺解決方案燃料電池測試裝備需要加強與能源、汽車等相關(guān)領(lǐng)域的互動和合作，推動燃料電池技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

燃料電池工作原理：燃料電池發(fā)電原理與原電池或二次電池相似，電解質(zhì)隔膜兩側(cè)分別發(fā)生氫氧化反應(yīng)與氧還原反應(yīng)，電子通過外電路作功，反應(yīng)產(chǎn)物為水。但與原電池不同的是，燃料電池中的反應(yīng)物并非預先存儲于電池內(nèi)部，而是在發(fā)生反應(yīng)時通入燃料氣和氧化氣反應(yīng)后并排出生成物，因此，燃料電池并非能量存儲裝置而屬于轉(zhuǎn)化裝置，在反應(yīng)過程中其電極和電解質(zhì)并未直接參與到反應(yīng)中。燃料電池發(fā)電需要有一相對復雜的系統(tǒng)，除了燃料電池電堆外，還包括燃料供應(yīng)子系統(tǒng)、氧化劑供應(yīng)子系統(tǒng)、水熱管理子系統(tǒng)及電管理與控制子系統(tǒng)等，其主要系統(tǒng)部件包括空壓機、增濕器、氫氣循環(huán)泵、高壓氫瓶等，這些子系統(tǒng)與燃料電池電堆（或模塊）組成了燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)的復雜性給運行的可靠性帶來了挑戰(zhàn)。

通常情況下，燃料電池可以分為磷酸燃料電池、固體氧化物燃料電池、堿性燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、溶酶碳酸鹽燃料電池等。近年來，隨著對燃料電池研究的日益深入，逐漸誕生了直接碳燃料電池、微生物燃料電池、直接甲醇燃料電池、葡萄糖/O2酶燃料電池等等。在上述種類中，較早被開發(fā)的燃料電池為磷酸燃料電池和堿性燃料電池，也被稱為一代燃料電池，發(fā)展至今已經(jīng)擁有較為成熟的技術(shù)。而第二代燃料電池為熔融碳酸鹽燃料電池，第三代燃料電池為固體氧化物燃料電池。我國在整車、系統(tǒng)和電堆方面均已有所布局，但零部件方面的相關(guān)企業(yè)仍較少，特別是較基本的關(guān)鍵材料和部件，如質(zhì)子交換膜、碳紙、催化劑、空壓機、氫氣循環(huán)泵等；國內(nèi)雖有相關(guān)企業(yè)開始介入，但與國際先進產(chǎn)品相比，可靠性和耐久性仍存在較大差距，大部分關(guān)鍵零部件及關(guān)鍵材料仍依賴進口。燃料電池測試裝備需加強設(shè)備的環(huán)保性和能源利用效率，減少能源消耗和環(huán)境污染。

電堆的體積優(yōu)化可以從結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化材料等方面展開。仿真和實驗結(jié)果表明，長條形的電堆更有利于實現(xiàn)壓力的均勻分布，增大長寬比也有助于減小電流密度的趨膚效應(yīng)作用。減小封裝力矩可以減小承壓端板的厚度進而降低電堆長度。在考慮氣體、液體均勻分配的基礎(chǔ)上，通過長進氣口有利于達到更好的氣體均一性。降低體積較為有效的方式即采用更薄的雙極板，實現(xiàn)電堆整體長度的降低。通過密封件和膜電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)更緊湊的結(jié)構(gòu)，也可以降低整體體積。電堆封裝現(xiàn)采用的方式包括螺栓緊固式、綁帶捆扎式。螺栓緊固式是較早采用的方式，其裝配簡單，設(shè)計要點為螺栓數(shù)量、分布、預緊力的大小以及螺栓預緊力的次序。綁帶緊固的優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)緊湊，可實現(xiàn)相對高的功率密度。其設(shè)計要點包括綁帶材料、綁帶寬度和厚度、綁帶分布數(shù)量和位置。燃料電池測試裝備可以幫助研究人員優(yōu)化燃料電池系統(tǒng)的處理和控制方法。山東燃料電池發(fā)動機熱管理子系統(tǒng)測試臺怎么樣

燃料電池測試裝備需要進行常規(guī)維護和清潔，避免影響測試結(jié)果。河北燃料電池發(fā)動機熱管理子系統(tǒng)測試臺工廠

被測件接入設(shè)備后，可根據(jù)需要控制陽極管路、陰極管路、冷卻管路各入口和各出口的開通、閉合，并且可測量出各管路的流量和壓力值。氣路安全及保護功能：試驗臺需要滿足不同測試氣體和不同測試壓力的需要，并防止管路超壓，這需要添加常閉電磁閥，控制管路壓力進入；在每個通道上設(shè)置調(diào)壓閥，以保證輸入氣體壓力滿足標準要求；在每個管路上設(shè)置安全閥，以防止管路超壓對被測件等造成損壞；在每個管路上設(shè)置快速泄壓裝置，保證系統(tǒng)發(fā)生故障時能夠迅速泄壓。能夠根據(jù)需要選擇不同的測試氣體：試驗臺支持不同的試驗氣體，主要有氫氣、氦氣、氮氣、空氣4 種，可根據(jù)試驗需求進行選擇，具備一鍵式測試氣體切換模式。河北燃料電池發(fā)動機熱管理子系統(tǒng)測試臺工廠