目前國內(nèi)燃料電池系統(tǒng)的使用壽命一般在3000~5000小時左右,國外技術(shù)較為公司的產(chǎn)品可達(dá)10000小時左右。導(dǎo)致電堆壽命衰減主要由電堆老化、輔助系統(tǒng)因素、環(huán)境因素等方面引起。希望提升燃料電池整體壽命是一項系統(tǒng)工程。電堆老化包括:質(zhì)子交換膜衰退、催化劑層衰退、碳基腐蝕、雙極板退化等。輔助系統(tǒng)因素包括:空氣壓縮機(jī)濾油能力不佳、增濕器加濕能力不佳、熱管理能力不佳等。環(huán)境因素包括:工作溫度、氣壓條件、運(yùn)行工況等。例如:燃料電池的輸出功率主要由燃料供給速率決定,也就是氫氣和氧氣的供給能力。氫氣由于存儲于高壓瓶內(nèi),本身處于高壓狀態(tài),故可以實(shí)現(xiàn)高的供給效率,而空氣需要由空氣壓縮機(jī)壓縮加壓再輸入,在燃料電池的全生命周期里進(jìn)風(fēng)量可達(dá)50萬m3以上,若空壓機(jī)不具備良好的濾油能力,長期使用將有大量雜質(zhì)損傷膜電極組件(MEA)。氫氣燃料電池技術(shù)是一種可持續(xù)的能源發(fā)展方向。深圳氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)多少錢
工作環(huán)境溫度范圍:該指標(biāo)是指燃料電池發(fā)動機(jī)可以非失效工作的環(huán)境溫度范圍?環(huán)境溫度主要對燃料電池發(fā)動機(jī)散熱?進(jìn)氣溫度等有很大影響?工作海拔范圍:該指標(biāo)是指燃料電池發(fā)動機(jī)可以正常工作的海拔范圍?海拔影響進(jìn)氣壓力,越高往往越會導(dǎo)致功率下降?存儲溫度范圍:燃料電池發(fā)動機(jī)在存儲期間可能會經(jīng)歷諸如凍結(jié)/解凍循環(huán),導(dǎo)致性能衰退,因此存儲溫度范圍也體現(xiàn)了其對環(huán)境的適應(yīng)性?可靠性是指燃料電池發(fā)動機(jī)在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力,主要反映了燃料電池發(fā)動機(jī)持續(xù)穩(wěn)定?正確工作的特性?燃料電池發(fā)動機(jī)的可靠性在很大程度上決定了燃料電池汽車整車的可靠性?這里主要參考傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的可靠性評價指標(biāo)?機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)中給出的評定指標(biāo)是平均初次故障時間?平均故障間隔時間?當(dāng)量故障率及由此得到的綜合評定分?jǐn)?shù)?國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定要評定故障停車次數(shù)?初次故障的時間及平均故障時間?廣東氫能技術(shù)服務(wù)哪家好氫氣可以在遙遠(yuǎn)的未來成為全球能源的主要組成部分。
燃料電池發(fā)動機(jī),將氫和氧經(jīng)過電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。一般包括燃料電池堆、氣體輸配和回收系統(tǒng)、散熱和加濕系統(tǒng)、監(jiān)測和控制系統(tǒng)、氫氣安全系統(tǒng)、輔助電源、電能輸出系統(tǒng)。可用于車輛、航空航天和水下等裝置的驅(qū)動動力電源和輔助動力。因為燃料電池和鋰電池都被稱為電池,所以大家一般喜歡拿它倆進(jìn)行比較,但將燃料電池稱為燃料電池發(fā)動機(jī)似乎更容易被理解,并且拿它與內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行比較更為適合一些。二十世紀(jì)的汽車工業(yè)毫無疑問是內(nèi)燃機(jī)的天下,以汽油、柴油或天然氣為燃料,通過“燃料”和“氧氣”燃燒(化學(xué)反應(yīng))將化學(xué)能轉(zhuǎn)為機(jī)械能驅(qū)動車輛。
對于采用輔熱達(dá)到冷啟動的燃料電池系統(tǒng),在低溫啟動時都要求外界快速給予足夠電能去升溫。除了外接電源外,一能夠提供電能的就是動力電池部分了。這對動力電池的低溫性能是個考驗。動力電池多數(shù)都有充放電次數(shù)的要求。關(guān)于動力鋰電池電芯循環(huán)使用次數(shù)國家強(qiáng)制要求必須要在1000次以上,磷酸鐵鋰一般可以做到2000次,而三元鋰離子電池一般也能1000次以上。電池循環(huán)次數(shù)是以周期來計算的,也可以反過來說鋰離子電池充電周期是以循環(huán)次數(shù)來計算的。假設(shè)鋰離子電池的壽命是500個充電周期。怎么才能算作是一個充放電周期呢?一個充電周期意味著鋰離子電池的所有電量由滿用到空,再由空充到滿的過程,這并不等同于充一次電。所謂的500次,是指鋰離子電池廠家在恒定的放電深度(80%)實(shí)現(xiàn)了625次左右的可充次數(shù),達(dá)到了500個充電周期。再來個算式就更清楚了:625×80%=500.(忽略鋰離子電池容量減少等因素)。氫能技術(shù)與傳統(tǒng)的化石燃料使用不同,其排放的廢氣只為水蒸氣。
為保證燃料電池穩(wěn)定高效運(yùn)行,同時提高氫氣利用率,通常采用氫氣循環(huán)的方法,即氫氣把電堆內(nèi)部生成的水帶出后,經(jīng)水氣分離裝置將液態(tài)水分離,再將氫氣循環(huán)送回到電堆陽極重復(fù)使用,同時對新鮮氫氣進(jìn)行加濕。傳統(tǒng)循環(huán)泵在涉氫涉水環(huán)境下,易發(fā)生“氫脆”,氫循環(huán)泵在結(jié)構(gòu)和材料的設(shè)計上不同于傳統(tǒng)循環(huán)泵,技術(shù)難度要高很多,氫循環(huán)泵需要具備密封設(shè)計好(氫氣容易泄露)、耐水性強(qiáng)(經(jīng)過電堆反應(yīng)后剩余的氫氣帶有少量水蒸氣)、流量大(適應(yīng)大功率電堆)、壓力輸出穩(wěn)定(低壓轉(zhuǎn)為高壓)、無油(保證氫氣純度)等特點(diǎn)。氫循環(huán)泵難度較大,目前國內(nèi)產(chǎn)品處于研發(fā)驗證階段,尚不成熟,國內(nèi)系統(tǒng)企業(yè)主要是進(jìn)口德國普旭氫循環(huán)泵,普旭在中國市占率達(dá)到90% 。氫氣存儲穩(wěn)定性較高,是儲存可再生能源的有效手段之一。深圳氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)多少錢
氫氣儲存技術(shù)的發(fā)展可以解決氫能技術(shù)的可持續(xù)性和經(jīng)濟(jì)性問題。深圳氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)多少錢
燃料電池發(fā)動機(jī)(Fuel Cell Engines)是一種將氫氣和氧氣通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。其過程不涉及燃燒,無機(jī)械損耗,能量轉(zhuǎn)化率高,產(chǎn)物只為電、熱和水,運(yùn)行平穩(wěn),噪音低。被稱為“環(huán)保發(fā)動機(jī)”。燃料電池發(fā)動機(jī),將氫和氧經(jīng)過電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。一般包括燃料電池堆、氣體輸配和回收系統(tǒng)、散熱和加濕系統(tǒng)、監(jiān)測和控制系統(tǒng)、氫氣安全系統(tǒng)、輔助電源、電能輸出系統(tǒng)??捎糜谲囕v、航空航天和水下等裝置的驅(qū)動動力電源和輔助動力。目前,有5種已知的燃料電池類型。其名稱與采用的相應(yīng)的電解質(zhì)有關(guān)。深圳氫能源實(shí)訓(xùn)室建設(shè)多少錢