国内燃料电池电堆技术进展综述

国际氢能与燃料电池汽车大会是国内燃料电池行业举办的国际一流的年度行业盛会,聚集全世界氢能与燃料电池技术的开发者、燃料电池汽车制造商、氢能燃料电池领域投资者和政府政策的制定者,携手促进氢能及燃料电池汽车的商业化发展。本文以第四届氢能与燃料电池汽车大会内容为基础,结合目前行业发展现状对国内燃料电池电堆、膜电极以及双极板的技术进展和发展趋势进行了简要阐述。     

NO_x传感器检测电极用催化剂的研究

氧化锆型NOx传感器的本质是通过催化剂对NOx的催化分解作用,将对NOx浓度的检测转化为对检测电极上原子O浓度的检测,因此检测电极所用的催化剂至关重要。本文将Ni0.1In1.9O3和YSZ材料分别同贵金属Pt混合,以复合催化剂的形式用于检测电极上。扫描电镜和透射电镜的观测结果表明复合催化剂分别具有纤维状和棒状的形貌;经过NO气敏性能测试发现该检测电极对NO具有与纯贵金属催化剂相当的检测能力。     

基于低温启动特性的PEMFC水热性能仿真与分析

为在控制燃料电池生成水量时,最大限度提升其发热功率及冷启动成功率,建立了质子交换膜燃料电池3D仿真模型,并引入水伴热值概念,对不同输出电压、阴极计量比下的电池内部热源发热功率占比、阴极催化层发热功率密度分布情况进行了计算.结果表明:当电压从0.6 V降低至0.1 V时,相同产水速率下,总发热功率可提升约1倍;在特定输出...     

质子交换膜燃料电池电堆封装设计综述

为了保证质子交换膜燃料电池（PEMFC）电堆的输出性能、密封性、可靠性和使用寿命,需要对电堆的封装力和封装结构进行理论计算和设计优化。通过建立PEMFC电堆的等效刚度力学模型及相关经验公式,研究了膜电极组件（MEA）接触电阻、气体扩散层（GDL）孔隙率、电堆密封性和抗冲击性与电堆封装力之间的关系。针对电堆封装力的有限元仿真,研究了基于等效面积和等效刚度的仿真优化方法。最后,阐述了电堆封装结构设计方法和结构优化方法。结果表明,基于等效刚度力学模型和经验公式,可以在较短的时间内完成电堆封装力的理论计算,提高了开发效率。同时,采用有限元仿真方法,可以较为准确和直观地完成电堆封装力的设计优化。采用拓扑优化和封装力自补偿计算方法,提高了电堆封装结构设计的合理性。     

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。     

基于随机Petri网的GSM-R越区切换成功率分析

CTCS-3级列车运行控制系统利用GSM-R网络进行车地间连续、双向的安全信息传输。而GSM-R系统采用硬切换技术,切换时必然会产生短暂的通信中断,这就会影响列车控制类数据传输业务。为保证安全数据传输的可靠性,迫切要求更短的切换时间和更高的切换成功率。对此,建立GSM-R系统越区切换的随机Petri网模型,分析影响越区切换成功率的因素,并利用MATLAB仿真得到列车运行速度、越区切换中断时间以及列车追踪间隔与越区切换成功率的关系;最后说明列车在350 km/h和430 km/h速度下运行时,越区切换成功率是否满足CTCS-3级系统需求标准要求。     

车用锂离子电池隔膜特性的试验研究

选取了4种锂离子电池的商品化隔膜产品,采用傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜等手段,对隔膜材料的组成和结构特性进行表征;采用热重分析仪和差示扫描量热仪,对隔膜材料的热性能进行分析;同时,进行隔膜材料的机械性能、耐热性能和吸液性的试验。结果表明,非聚烯烃类隔膜具有较好的耐热性能,但机械性能较差。