质子交换膜燃料电池核心部件分析

对质子交换膜燃料电池工作原理、结构进行分析,重点对质子交换膜燃料电池的双极板、质子交换膜、电催化剂、膜电极关键部件进行分析研究,质子交换膜燃料电池生产成本高是影响商业化普及的重要原因,未来随着质子交换膜燃料电池技术的进步,生产成本将大幅度降低,有望在汽车产业得到广泛应用。     

质子交换膜燃料电池关键技术的研究进展

质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有高效节能、环境友好、比功率高及起动快等优点,越来越受到各国关注。文章重点叙述了PEMFC关键技术的研究进展,主要包括质子交换膜（PEM）、电催化剂和双极板的研究进展。开发新型质子交换膜材料并改进其制备工艺;提高催化剂性能,降低铂金属用量,寻找廉价合适的非铂族催化材料;选择合适的双极板材料及先进的制备工艺是今后质子交换膜燃料电池关键技术的发展方向。     

质子交换膜燃料电池双极板选材与制造工艺

随着近年来的不断研究，质子交换膜燃料电池的应用也相对成熟，而双极板作为关键部件，其材料和制造方法上有了越来越多的选择。目前研究最多的材料是复合材料以及金属材料。为了找到质子交换膜燃料电池双极板未来的制造方向，进一步降低燃料电池双极板的成本，扩大制造规模，本文列举并探讨双极板制造中关键因素，分别介绍复合材料和金属材料，包含材料类型和成型方法，列举金属材料目前已有的涂层类型，并指出双极板生产制造的未来方向。     

空冷质子交换膜燃料电池性能优化研究综述*

首先介绍了空冷质子交换膜燃料电池的结构、工作原理及特点,然后对目前国内外空冷质子交换膜燃料电池性能优化的相关研究进行综述分析,重点梳理了膜电极组件优化、电堆结构优化和控制技术等方面的研究进展,最后根据综述分析总结得到空冷质子交换膜燃料电池性能优化技术的发展方向。     

爱尔铃克铃尔:布局新能源汽车市场

<正>面对汽车行业的电气化趋势,以传统内燃机业务起家的爱尔铃克铃尔近年来正利用其在材料领域的技术储备,积极布局未来发展。在2019上海车展上,爱尔铃克铃尔展示了应用于新能源汽车的燃料电池组件和锂电池系统。NM12膜燃料电池堆全球首发爱尔铃克铃尔展示了一款基于金属双极板,适用于乘用车和商用车的全新质子交换膜燃料电池堆——NM12。这款基于金属双极板的质子交换膜燃料电池堆由300节电池组成,输出功率达     

燃料电池双极板机械性能设计要点综述

质子交换膜燃料电池（PEMFC）是实现碳中和的主力军,双极板作为PEMFC的核心部件之一,其结构直接影响反应气体的利用率及燃料电池的性能。首先,概述了双极板基础流道形式,主要包括：直流道、蛇形流道、交指型流道、网格型流道及仿生型流道。其次,针对双极板基础流道研究了其改进方向并对比了各流道形式的优缺点,并针对双极板流道结构进出口区域、反应物过渡区及反应区3部分总结了最优方案。最后对双极板的发展进行了展望。     

不锈钢双极板电沉积石墨烯镀层改性工艺研究

作为质子交换膜燃料电池的关键元件,双极板具备支持电池堆、隔挡燃料与氧化剂、汇集并传递电流、疏导反应气体与产物水的流通以及交换热力等功用,因此双极板的优劣将决定电池的整体性能.不锈钢的抗压能力强、传热好、成型工艺简单,是首选的双极板材料,但其耐化学性差且表层钝化膜导致电池功率衰减严重,故须在不锈钢表面添加改性涂层.     

车用燃料电池电堆关键技术研究现状

“双碳”政策大大推动了氢能的发展,而燃料电池作为氢能利用的最佳方式,迎来了新一轮的研究与产业热潮,尤其是商业化较为成熟的车用质子交换膜燃料电池（PEMFC）引发了众多关注。膜电极（MEA）和双极板（BPP）是PEMFC电堆的两大核心部件,决定了电堆的性能和成本。水热管理和低温启动技术对于电堆性能的实现和实际应用的推广也起到了至关重要的作用。本文全面深入地阐述了车用PEMFC膜电极、双极板、水热管理、低温启动等技术对电堆性能、寿命和成本的影响规律,进一步指出各项技术的发展趋势。除此之外,车用燃料电池的商业化应用短期将围绕公共交通以及重型商用车等大型车辆开展,而乘用车对电堆的功率密度和成本提出了更高的要求。     

汽车用质子交换膜燃料电池性能实验研究

对可用于汽车动力源的氢氧质子交换膜燃料电池的性能进行了实验研究，通过测定电压－电流密度曲线等方法研究了质子交换膜燃料电池的性能特点以及电池温度对电池性能的影响，对汽车启动阶段质子交换膜燃料电池的压力特性进行了实验研究。     

基于氢燃料电池零部件分析

当前科技领域关于氢燃料电池的研究较多,这是未来汽车理想的清洁能源之一。其核心零部件主要有五个,即质子交换膜、双极板、催化剂、空压机以及储氢罐。当前,我国关于该核心零部件的研究与发达国家相比还存在着一定差距。在未来,关于该电池核心零部件的研究,质子交换膜主要会集中在其生产制造技术方面,双极板会主要集中在复合材料方面,催化剂会集中在如何降低其铂载量方面,关于空压机的研究将会主要集中在离心式空压机的研究方面,储氢罐则主要集中在研究其材料、结构等方面。     

质子交换膜燃料电池--城市客车新动力

目前，质子交换膜燃料电池系统被广泛认为是较有实力与传统内燃机竞争的替代动力源。章介绍了质子交换膜燃料电池的工作机理、质子交换膜燃料电池的基本结构、系统的组成、特性及在城市客车上的应用现状，同时提出质子交换膜燃料电池在发展及商业化等方面所面临的问题。     

燃料电池客车电池成本及推广难题解读

正燃料电池客车成本中最关键的是燃料电池系统成本。而燃料电池系统成本由燃料电池堆、空气供给系统、氢气供给系统、冷却排水系统及电能控制系统等部分组成,其中,电池堆成本占比高达61%。电池堆成本则由催化剂、质子交换膜、双极板和气体扩散层组成,其中,催化剂成本占比高达53%,其它材料占比较为平均,约为10%左右。     

质子交换膜燃料电池流场强化传质研究进展

质子交换膜燃料电池作为车载新型动力源具有广阔的应用前景而备受关注。流场板是燃料电池的核心部件之一,起分配反应气体、移除水分与杂质和传导电子等作用。目前对质子交换膜燃料电池流场方面的研究,大多针对常规流道进行了尺寸和流场布置方式的优化,部分研究在流道内部添加不同形式的堵块以增强气体传质,或将多孔介质材料应用于流场板,或设计新型的三维网格流场结构,通过此类方式来优化燃料电池的水热管理,强化传质效果以提高燃料电池的性能。本文中对这些研究进行归纳总结,并得出若干结论。     

燃料电池客车动力系统开发与系统仿真

质子交换膜燃料电池因具有高能量密度、低工作温度等优点而成为发展前景最好的汽车动力源之一。本文首先开发设计了以质子交换膜燃料电池堆为动力源的燃料电池城市公交客车,对动力系统各主要零部件进行了选型匹配,然后利用Advisor软件对整车动力性进行了仿真验证。     

车用质子交换膜燃料电池交变温度条件下的膜电极受力分析*

为了研究车用质子交换膜燃料电池实际工作过程中膜电极所受温度应力及其对膜电极物理耐久性的影响,首先通过整车动力系统模型仿真研究了外负载变化条件下蓄电池容量对电堆输出功率波动的影响,利用燃料电池热力学模型仿真得到电堆功率波动条件下燃料电池工作温度的波动情况,并导入有限元仿真模型,分析膜电极内部温度应力变化情况。由仿真结果可知,膜上微裂纹端部在温度作用下会出现集中应力,且裂纹在膜电极中的延展是逐渐加速的过程。在环境箱中对膜电极样件进行了温度循环加载试验,验证了温度应力仿真所得结论的正确性。     

质子交换膜燃料电池气体扩散层研究进展

气体扩散层(GDL)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的重要组件,在燃料电池电堆中起到电子传导、反应气体传输、电堆水热管理的作用.近年来,随着质子交换膜燃料电池的开发和应用愈发广泛,气体扩散层的开发已成为加快燃料电池产业落地的关键因素.重点阐述了质子交换膜燃料电池气体扩散层的市场发展、制备技术及工艺优化问题,评价了最新...     

车用质子交换膜燃料电池水分布分析

对车用质子交换膜燃料电池进行水管理能够提高电池的性能,对于氢燃料电池车的推广具有重要意义。了解质子交换膜燃料电池中水浓度分布的规律是对电池进行水管理的基础,文章对电池工作温度及放电电压对水浓度分布的影响进行了探究,首先依托COMSOL Multiphysics搭建直流道质子交换膜燃料电池单体模型;其次分别改变单体电池模型的工作温度以及放电电压,对模型进行仿真计算,得到不同电池工作温度及放电电压下电池中水分布的规律。结果表明,随着温度的升高,质子交换膜表面的含水量下降;放电电压升高时,质子交换膜表面的水含量大幅下降。在实际应用中,应在适宜范围内尽量提高电池的工作温度,综合考虑电池性能问题,采用较低的工作电压,这有利于保持电池内部的水平衡。     

燃料电池在中国的发展及其在电动车辆上的应用

综述了燃料电池在中国的发展现状。指出可以用于电动车辆动力源的燃料电池种类,包括碱性燃料电池、磷酸燃料电池、固体氧化物燃料电池和质子交换膜燃料电池,中国近年来燃料电池发动机的研发则主要集中在质子交换膜燃料电池上。质子交换膜燃料电池在汽车上的规模应用有助于降低燃料消耗,减少大气污染。燃料电池技术应用于电动车辆的过程中还需要解决一系列问题,这些问题涉及燃料的制备、储存和分配以及燃料电池发动机的小型化、燃料电池汽车整车的重新设计、成本的降低等。笔者对这些问题进行了初步的分析。     

质子交换膜燃料电池催化剂研究进展

降低催化剂成本、提高催化剂性能是燃料电池汽车实现商业化的前提。本文结合质子交换膜燃料电池关键材料催化剂的现状,主要从铂基催化剂、其他贵金属催化剂和非铂基催化剂对质子交换膜燃料电池催化剂研究进展和热点进行分析及展望。     

质子交换膜燃料电池性能热管理研究概述

正质子交换膜燃料电池的性能对温度非常敏感,温度能够直接影响燃料电池内部水成分的运输,同时也会影响质子交换膜气体的渗透性;另外温度还将对催化剂的活性、燃料气体的扩散及"水淹"现象产生显著影响,对燃料电池温度管理的研究能够有益于提升质子交换膜燃料电池性能的提升。