与传统内燃机相似,整车的功率需求、寿命、空间尺寸、成本等是燃料电池电堆的初始设计输入。燃料电池电堆的设计及改进方向,目前就是向传统内燃机看齐,力争在各方面缩小与内燃机的差距,进而突破阻碍其推广应用的掣肘。针对不同的车型及工况需求,燃料电池的电堆设计存在些许差异。如DOE预计,2025年,重型车将由3 个电堆并联组成391 kW 的燃料电池系统,中型车由2 个电堆并联组成202 kW 的系统。结合美国、欧洲、日本、韩国以及中国的燃料电池相关规划中的内容,针对商用车燃料电池电堆的设计目标。基于整车对电堆的实际使用需求,结合空气供给系统中空压机、燃料供给系统中氢气循环泵、冷却系统中散热器、电控系统中DC/DC 等关键部件的性能参数,考虑与拟开发电堆的匹配性后,即可基本锁定燃料电池电堆的边界设计条件。燃料电池测试装备可以进行不同类型燃料电池的协同效应测试,以探索燃料电池组合的优化方案。浙江燃料电池发动机空气子系统测试台哪家好
电堆的体积优化可以从结构设计和优化材料等方面展开。仿真和实验结果表明,长条形的电堆更有利于实现压力的均匀分布,增大长宽比也有助于减小电流密度的趋肤效应作用。减小封装力矩可以减小承压端板的厚度进而降低电堆长度。在考虑气体、液体均匀分配的基础上,通过长进气口有利于达到更好的气体均一性。降低体积较为有效的方式即采用更薄的双极板,实现电堆整体长度的降低。通过密封件和膜电极的结构设计,实现更紧凑的结构,也可以降低整体体积。电堆封装现采用的方式包括螺栓紧固式、绑带捆扎式。螺栓紧固式是较早采用的方式,其装配简单,设计要点为螺栓数量、分布、预紧力的大小以及螺栓预紧力的次序。绑带紧固的优势在于结构紧凑,可实现相对高的功率密度。其设计要点包括绑带材料、绑带宽度和厚度、绑带分布数量和位置。辽宁燃料电池DCDC测试台厂燃料电池测试装备对装备整体性能具有决定性作用。
燃料电池电堆的性能将因基础理论、材料、部件等研发成果的应用,在输出、功率密度、耐久性和低温性能等方面将不断提升,如在比功率方面,将由目前的2.5~3.0 kW/L,逐步提升至3.5~4.0 kW/L 甚至更高,耐久性将超过20 000 h,低温情况在-40 ℃实现启动。同时随着产量的增加,其成本也将明显降低,使其更具备推广应用的价值,为节能减排做出重要贡献。燃料电池电堆的开发流程,也将随着产品化的深入,在零部件供应商和关键制造企业之间,形成优势互补,并持续优化完善。产品测试阶段在在满足国家相关标准和法规的基础上,积累形成企业的评价方法,掌握关键技术,应对不同层次产品开发需求。这一切的实现,有赖于测试能力平台的建设。测试能力平台建设,要兼顾当下产品在性能和耐久测试等方面的实际通过量需求,又要考虑产品未来3~5年的发展需求。
目前,影响燃料电池推广应用的因素除了加氢站等基础设施和法规等有待配套完善外,燃料电池的成本、耐久性、低温性能以及功率密度等仍有待提高。电堆作为燃料电池关键部件,是对外功率输出的关键,其成本约占燃料电池系统总成本的42%~62%所以电堆的开发对燃料电池推广应用至关重要。燃料电池电堆测试台包括氢气系统和空气系统。氢气系统包括氢气循环泵、尾排阀和阳极背压阀。空气系统包括空气循环和阴极背压阀。通过计算机辅助控制氢气系统与空气系统所包含附件是否工作,实现模拟不同燃料电池发动机系统的附件配置模式。此外,对于同一附件配置模式,所述氢气系统和所述空气系统中的各个装置皆为模块化设置,方便拆卸和组装,易于替换为同系列中不同型号的部件。解决了模拟电堆不同附件配置模式过程中测试效率低成本高的问题。燃料电池测试装备在燃料电池产业链中的地位和作用越来越重要,必须加强产学研用一体化和技术创新。
一种燃料电池电堆测试台,用于测试燃料电池电堆,燃料电池电堆具有进气口和出气口,包括与燃料电池电堆连通的氢气系统、与燃料电池电堆连通的空气系统、与燃料电池电堆连通的冷却系统,以及用于控制所述氢气系统、空气系统、冷却系统的控制系统;所述氢气系统包括氢气进气模块和氢气排气模块,所述氢气进气模块与燃料电池电堆的进气口连通,所述氢气排气模块与燃料电池电堆的出气口连通;所述氢气排气模块包括与燃料电池电堆的出气口连通的末端处理单元,设置于末端处理单元和燃料电池电堆出气口之间的机械式背压阀,以及设置于机械式背压阀和燃料电池电堆的出气口之间的一压力传感器。燃料电池测试装备需加强设备的可靠性和稳定性,以满足不同的测试需求和约束。杭州燃料电池发动机氢气子系统测试台公司
燃料电池测试装备的国内生产企业需不断提高产品质量和技术水平,以应对未来国内市场的竞争。浙江燃料电池发动机空气子系统测试台哪家好
一种氢燃料电池电堆测试台的使用方法,包括如下步骤:步骤1:机器的相关准备工作:采用棉质消毒毛巾对设备整体进行擦拭,擦拭洁净后,对装置的功能进行检查,确保功能正常后,开启通电,装置计入待机状态;步骤2:初步运行:开启转动电机箱中的转动电动机,将主动轴的转动带动主动齿轮的转动,从而带动传动链转动,当放置槽块被带动至导轨的顶部时,暂停机器,外部机械手臂将待测电堆放置在放置槽块的顶部;步骤3:连通测试:将相应的螺纹管与检测管连通,与此同时,连接管能够带动折板在活动套的内表面转动,密封垫隔绝外部气体,开启测试台进行加压测试;步骤4:收尾工作:测试完毕后,将各个管道拆卸,转动电动机继续运行,电池电堆自动掉落至缓冲区,并且被后续设备收集,之后所有操作完全结束时,将装置复原。浙江燃料电池发动机空气子系统测试台哪家好