電堆是氫燃料電池的動力來源,電堆在運行過程中,產生一部分電能,剩下部分以熱量的形式散出。電堆質子交換膜(PEM)需要適度潤濕狀態才能發揮良好的傳質性能。因此,膜電極溫度不能過高,否則會導致PEM脫水形變,毀壞電池。目前,業內有水冷電堆和風冷電堆兩種方式進行電堆散熱。
水冷電堆利用循環水流動散熱,冷卻效果非常好,但是面臨成本高、體積大、結構復雜、漏水風險等缺點。相比之下,風冷電堆具有體積緊湊,結構簡單、魯棒性好、經濟性強的優點。
隨著氫能應用場景不斷拓寬,在無人機、助力車、叉車、機器人、便攜電源、通信基站等多個消費領域快速發展,小體積、低重量、低成本的風冷電堆技術路線迎來爆發,高性能、輕量化、可定制的風冷電堆需求日益增長。
催化劑是燃料電池電堆核心部件,起到催化電化學反應速率和效率的作用。目前,質子交換膜燃料電池(PEMFC)催化材料仍以鉑催化劑(Pt)為主。由于地球上鉑金屬資源稀缺,PEMFC催化成本高昂,進一步阻礙氫能大規模商業應用。因此,開發低Pt載量的燃料電池電堆技術對于氫能產業具有重要意義。
海億新能通過多種技術創新舉措,結合市場需求,開發出高能量效率、一致性好、壽命更長的氫燃料電池HYFCAS風冷電堆系列產品,它有何獨te之處呢?
海億新能技術團隊通過適當添加Ir、Ru增強抗反極能力,定制設計活性面積,定制設計膜電極碳紙親/疏水配比,增大電堆與環境溫差提升散熱效率,優化風扇強制對流設計等創新思路,全面提升電堆性能。Pt載量低至0.15-0.25mg/cm2,風冷應用性能可達0.72W/cm2,實現低Pt載量與高能量效率,技術優勢顯著。
“木桶理論”告訴我們,一只木桶盛水的多少,并不取決于桶壁上蕞高的那塊木塊,而恰恰取決于桶壁上最短的那塊。
氫燃料電池電堆由多個單片電池以串聯方式層疊組成,每片電池會產生0.6V-1V的電壓。如果單片電池電壓不穩定,壓差較大,就會影響到電堆整體效能,甚至產生反極現象。因此,嚴格制造組裝工藝,保持電壓一致性,非常重要。
海億新能風冷電堆生產制造由多軸機器人、視覺定位點膠機、多溫區隧道爐、伺服絲杠壓機等高精密自動化設備完成,從上料、轉運、入庫到生產,全流程高度自動化,品控達到車規級質量要求,生產能力已通過IATF16949及ISO9001質量管理體系認證。電壓一致性優良,電堆性能穩定均一,可靠耐久。
此外,還通過多物理場耦合模型,全面優化電堆氣體流道槽寬、脊寬、槽深,電池內溫度分布更均勻,使風冷電堆在實際運行中發揮更出色的性能。
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