长安高纯氢气第三方检测实验室
| 更新时间 2024-11-09 10:00:00 价格 请来电询价 联系电话 18652486880 联系手机 18652486880 联系人 方波 立即询价 |
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为了促进我国氢燃料电池技术产业链的全面发展,本文依托中国工程院咨询项目的支持,分析国内外氢燃料电池技术关键材料、核心组件的研发与应用现状,凝练我国发展氢燃料电池技术面临的问题,梳理未来相关技术发展方向并提出保障措施建议,以期为行业技术发展提供基础性参考。二、氢燃料电池技术体系及发展现状氢燃料电池与常见的锂电池不同,系统更为复杂,主要由电堆和系统部件(空压机、增湿器、氢循环泵、氢瓶)组成。电堆是整个电池系统的核心,包括由膜电极、双极板构成的各电池单元以及集流板、端板、密封圈等。膜电极的关键材料是质子交换膜、催化剂、气体扩散层,这些部件及材料的耐久性(与其他性能)决定了电堆的使用寿命和工况适应性。近年来,氢燃料电池技术研究集中在电堆、双极板、控制技术等方面,氢燃料电池技术体系及部分相关前沿研究如图1所示。
(一)膜电极组件膜电极(MEA)是氢燃料电池系统的核心组件,通常由阴极扩散层、阴极催化剂层、电解质膜、阳极催化剂层和阳极气扩散层组成,直接决定了氢燃料电池的功率密度、耐久性和使用寿命。根据MEA内电解质的不同,常用的氢燃料电池分为碱性燃料电池(AFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。各类型燃料电池具有相应的燃料种类、质量比功率和面积比功率性能,其中质子交换膜燃料电池以启动时间短(~1min)、操作温度低(<100℃)、结构紧凑、功率密度高等成为研究热点和氢燃料电池汽车迈入商业化进程的shouxuan。MEA装配工艺有热压法(PTFE法)、梯度法、CCM(catalystcoated-membrane)和有序化方法等。