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.     

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。     

燃料电池用磺化聚芳醚砜膜的研究进展

人们对质子交换膜燃料电池中的磺化聚芳醚砜质子交换膜进行了深入的研究。本文按磺化聚芳醚砜质子交换膜的结构进行分类,讨论了磺化聚芳醚砜质子交换膜结构与性能之间的关系,综述了磺化聚芳醚砜质子交换膜的最新研究进展。     

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。     

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。     

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.     

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。     

考虑氯化钠中毒影响的PEMFC电化学性能仿真

氯化钠中毒对质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell ,PEMFC)电化学性能有重要影响。通过量纲分析方法修正电化学模型并利用COMSOL Multiphysics平台量化分析氯化钠浓度对质子交换膜燃料电池性能影响,最后验证了修正电化学模型的准确性。结果表明：随着阴极空气中氯化钠浓度增大,电池电化学性能降低。低电流密度时,氯化钠浓度变化对质子交换膜燃料电池极化曲线、功率密度曲线几乎无影响;中、高电流密度时,电池输出电压、最大输出功率随氯化钠浓度增加而降低。当氯化钠浓度达到 8×10^-5mg·cm^-3,膜最大、最小电流密度分别下降30.83%、25.23%,最大输出功率密度下降50.00%。 关键词：质子交换膜燃料电池;氯化钠中毒;电池性能;数值仿真     

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.     

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。     

小型船用PEM燃料电池仿真特性分析

随着能源的逐渐枯竭和环境污染的持续加重,燃料电池的发展越来越受到世界各国的重视,燃料电池具有高效、清洁和环保等特点,特别是质子交换膜(PEM)燃料电池已经得到了广泛的应用。文章基于Matlab/Simulink软件平台,建立PEM燃料电池动态模型,以输入信号源作为外加负载,分析了随负载电流变化时,电池工作温度变化和阴阳极进气压力对PEM燃料电池输出电压和输出功率的影响。仿真结果与实际燃料电池特性曲线基本一致,所搭建的动态模型也能较好的反映PEM燃料电池的动态特性。     

燃料电池气体温湿度与电堆性能分析

系统性能指标是实现燃料电池工程化应用的瓶颈之一,系统搭建和调试过程中,空气与燃料温湿度是影响质子交换膜燃料电池性能的重要因素,对系统控制策略和辅机搭配方案的制定产生很大影响。本文通过实验与统计相结合的研究方式,研究15 kW燃料电池电堆在增湿温度分别为60℃、70℃和80℃条件下分别进行氢空单侧增湿、双侧增湿和不增湿时的输出功率、发电效率和单电池电压一致性。其中输出功率采用测试台直接测量、发电效率通过经验公式计算、电压一致性则通过巡检记录和统计方法相结合的方式评价。结果表明70℃时各增湿方案下优于其他温度同等湿度条件下的电堆性能,有增湿条件明显优于无增湿方案电堆性能,而双侧增湿和氢空单侧增湿对电堆性能影响不大。     

船舶绿色电源PEMFC及其性能影响因素分析

能源与环境制约了各国经济的持续发展,绿色船舶成为当前船舶行业的发展趋势,燃料电池作为绿色电源在船舶行业具有广阔的应用前景。燃料电池是一种多输入的电化学反应装置,影响因素较多。该文在验证了质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cells,PEMFC)稳态建模正确性的基础上,通过稳态建模,利用MATLAB对影响PEMFC性能的各因素进行了分析讨论,并给出了各影响因素的影响大小。最后,在PEMFC的控制和设计上提出了一些指导性的建议。