前 言
氢蓝科技大讲堂是氢蓝时代重点打造的内部专业技术知识分享平台,于2021年3月正式开讲,至今已开展近二十期论坛、分享、培训会。氢蓝时代在“持续聚焦氢能创新科技,成为氢能社会的引领者”的使命引领下,本着“创新进取、合作分享”的价值观,邀请公司内部知名院士、博士专家、技术能手等担任讲师,把氢蓝科技大讲堂打造成为研发资源聚合的能量场,创特色、提质量、树品牌,实现互联互通、开放分享。
近期,氢蓝科技大讲堂推出了《提高燃料电池耐久性》这一专题论坛,分享了氢蓝时代特有的解决方案。
燃料电池的成本、耐久性和可靠性是现阶段制约其商业化的关键因素,其中耐久性作为衡量产品的关键指标尤为重要。对此,氢蓝时代提出独有的智能控制策略,以减少工况变化和环境因素对燃料电池的影响,提高燃料电池的耐久性,助力燃料电池产业化。
燃料电池的动态响应特性是影响其耐久性的关键因素之一。当燃料电池负载变化不当时,极易引起气体输送异常和缺气,最终导致燃料电池电压严重下降,甚至出现极性反转现象。
氢蓝时代建立了精准的“氢-空”压力控制模型,通过对空气和氢气进气量的精准调节,保证燃料电池输出电压和氢氧两侧压力符合系统要求,实现在任意工况下的精确控制,避免在变载工况下导致局部缺气,造成燃料电池的性能衰减。
独创的控制算法
良好的水管理对于燃料电池的稳定运行、高效率和提高动态响应能力有至关重要的作用。水管理的关键是保持内部的水平衡,以保证膜有足够的含水量来提高质子传导率,同时避免水淹和膜干。
氢蓝时代提出了独创的控制算法,一方面精确控制在电流迅速变化时的气量,保证任意时刻膜电极的含水量控制在合适的范围内;另一方面,对燃料电池水温加入前馈控制,精度可控制在±1℃,从而避免水淹和膜干导致的性能衰减。
空气进气特殊预处理
反应气体的质量极大影响了燃料电池的动态响应能力。有毒气体会极大降低催化剂的活性;杂质气体的存在导致反应气体分压降低;杂质微粒堵塞气体扩散层空隙,阻止反应气体与催化层接触。
氢蓝时代对燃料电池空气进气进行了特殊的预处理,降低进气中的氮氧化物及硫化物等有害物质,保证空气进气洁净度,提高燃料电池系统的耐久性。