潜艇用质子交换膜资料电池的应用现状及发展前景

本文论述了质子交换膜燃料电池作为潜艇动力的先进性,介绍了常规潜艇的发展现状及趋势,综述了国外PEMFC潜艇动力应用现状及潜在市场,探讨了我国发展PEMFC常规潜艇的前景。     

潜艇质子交换膜燃料电池技术研究

常规柴电潜艇因受传统推进技术的限制,已成为新形势下潜艇续航力、隐身性等的发展瓶颈.而融入创新技术的燃料电池AIP(FC/AIP)推进系统的出现,集众多优点,给常规潜艇的发展带来了一片曙光.文章综述并深入比较世界各国FC/AIP潜艇研究现状、性能特点及发展思想,指出质子交换膜燃料电池(PEMFC)在潜艇上的应用最具吸引力.在分析PEMFC主要特点的基础上,提炼出PEMFC应用中所面临的关键技术,并提出应对策略,以达到扬长避短并充分发挥其优势的目标,为潜艇PEMFC/AIP推进系统的发展提供针对性的指导.     

质子交换膜燃料电池膜电极综述

膜电极是质子交换膜燃料电池的核心部件,决定着质子交换膜燃料电池的性能、寿命以及成本。本文着重介绍了膜电极组成、性能技术指标及技术发展现状,有序化膜电极是质子交换膜燃料电池膜电极技术发展的最具潜力方向。     

氢作为汽车和潜艇动力源的趋势

随着裂变燃料的衰竭和对环境的危害,人类正在寻求资源丰富又洁净的能源,氢是一种理想的能源。本文论述氢用在汽车和潜艇上作为动力源的可能性和现实性,在关键技术上要有突破,力争在制造技术和材料成本上大幅度降低,才能得到广泛应用。     

质子交换膜燃料电池在军事上的应用

质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高能量转换效率、低温快速启动、低热辐射和低排放、运行噪声低和适应不同功率要求,能很好应用在军事设备上.国外对PEMFC用于陆地军事设备研究主要有三个方向:单兵作战动力电源(＜100 W)、移动电站(100 W-500 W)和军车动力驱动电源(500 W-10 kW);海军军事设备上应用分为海面舰艇辅助动力源、水下无人驾驶机器人电源和潜艇的驱动电源;空中军事应用主要用于无人驾驶飞机.最后认为随着PEMFC技术发展完善能广泛用于军事系统或装备.     

德国的潜艇燃料电池

全面介绍德国研制潜艇燃料的情况，包括潜艇燃料电池研制的经历，燃料电池潜艇的方案，第一艘战斗潜艇改装的燃料电池试验潜艇配置情况，质子交换膜燃料电池研制情况和水平，用质子交换膜的氢氧燃料电池系统的２０９型潜艇改装方案和未来的２１２型潜艇配置情况，对潜艇燃料电池今后发展的设想，以及值得我们借鉴之外。     

质子交换膜燃料电池堆的关键技术

本论文介绍质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell)堆的结构组成，膜电极的制备，双极板的材料选择及流场的设计，水热管理等。     

质子交换膜燃料电池冷启动研究现状

本文阐述了当前国内外质子交换膜燃料电池冷启动研究状况.分析了冷启动过程存在的问题:水冰相变过程导致部件损坏以及反应受阻,总结了当前解决冷启动问题的研究方向及成果,介绍了当前常用的冷启动方法,对今后开展质子交换膜燃料电池冷启动的研究有一定的引导作用.     

质子交换膜燃料电池密封材料研究概述

相较于膜电极和双极板而言,密封材料是当前质子交换膜燃料电池研究领域被忽视被研究的对象。密封材料虽不参与电池电化学反应,但也是决定电池关键因素之一,其性能好坏直接影响电池发电效率和使用寿命。本文主要介绍了PEMFC密封材料的种类和技术指标要求,并综述了密封材料国内外研究现状。     

质子交换膜燃料电池冷启动仿真模拟综述

本文综述了质子交换膜燃料电池仿真和模拟,并对其应用做了介绍和分析。     

质子交换膜燃料电池动态响应特性的研究影响

本文针对质子交换膜燃料电池（PEMFC）动态响应特性做了一系列研究实验,结果证明,PEMFC动态响应与电池负载类型、负载的加载方式有密切联系,同样的阶跃电流下,PEMFC加载纯阻性负载比加载纯感性负载响应时间更短,低调更低。同样的操作条件下,相对固定电流取电,固定电压的取电方式不会带来低调电压。     

AIP潜艇燃料电池供氢新技术--硼氢化钠水解制氢

氢源是目前移动式燃料电池技术研究和应用的瓶颈之一。本文介绍了AIP潜艇动力对燃料电池供氢技术的特殊要求和世界各国艇用氢源的研究进展,阐述了硼氢化钠水解制氢技术的工作原理和在潜艇环境下应用该供氢技术的优点,并在深入调研该技术的研究进展基础上,提出了将该制氢技术应用于我国AIP潜艇的设想。     

国外质子交换膜燃料电池研究发展现状

本文简介了质子交换膜燃料电池的组成,原理,综述了国外质子交换膜燃料电池的研究概况,当前主要研究课题和商业化新进展等。     

质子交换膜燃料电池非贵金属催化剂综述

催化剂是质子交换膜燃料电池的关键材料,决定着它的性能以及成本。本文着重对含氮-过渡金属化合物催化剂技术现状综述,碳载含氮-过渡金属化合物催化剂是质子交换膜燃料电池非金属催化剂研发的最具潜力方向。     

质子交换膜燃料电池接触电阻研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)接触电阻问题是制约其商业化发展的一个重要因素。影响接触电阻的因素可归纳为电池材料、组装参数、工作参数和其他因素。本文主要介绍了PEMFC的接触电阻及其影响因素,并综述了降低接触电阻的方法。     

质子交换膜燃料电池铂基催化剂技术发展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是未来氢能时代重要的发电方式,铂基催化剂技术是商业生产质子交换膜燃料电池的核心.本文阐述了铂基催化剂的衰减机制,主要从碳载体处理和铂合金化两个方面对催化性能的影响进行简要论述,为后续对催化剂的开发提供更好的理论指导.     

高温质子交换膜燃料电池用电解质膜研究进展

高温质子交换膜燃料电池（HT-PEMFC）具有更好的CO耐受性、更简化的水热管理系统、更快的阴极过程、和更优的热利用特性等诸多优点,因而,近年来受到了研究者的广泛关注。本文综述了近年来高温质子交换膜的研究进展,简要评述了改性全氟磺酸膜体系的高温质子交换膜的研究概况,展望了高温质子交换膜的发展趋势。     

PEM燃料电池透氢电流密度测试的误差分析

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的寿命和耐久性是制约其商业化发展的主要因素。准确表征氢气对质子交换膜(PEM)的渗透能力有助于电池的设计安全和运行安全,提高电池的寿命和耐久性。本文主要对PEMFC透氢电流密度的测试误差进行了分析,发现膜厚度、膜穿孔、膜短路以及测试气体压力和湿度,均会对该测试结果带来误差。     

质子交换膜燃料电池双极板流场模型实验研究

针对质子交换模燃料电池,在不同供气量下,对不同结构的进气腔、不同流道截面形状的直行流道双极板进行模型实验,结果表明:在相等过流断面情况下,U形截面槽道压力降小于矩形截面槽道,流场特性优于矩形横截面;实验结果与相同条件下的数值模拟结果吻合,数值模拟结果还显示U形横截面流道中气体扩散到扩散层的质量要远远大于矩形横截面流道,流道中气体利用率高.     

AIP系统的能量——未来潜艇推进的关键

1 引言常规潜艇的柴电推进系统由柴油发电机和蓄电池组成.水下工作时,潜艇的所有能量由蓄电池提供.为了给电池充电,潜艇必须上浮至水面或伸出通气管,此时,传统潜艇特别容易遭受攻击并很容易被探知.