质子交换膜燃料电池

因其具有独特的优点，质子交换膜燃料电池（PEMFC）的市场前景很好，国际上已经形成了一股研究开发热潮。电催化剂、质子交换膜、双极板、燃料、水管理、热管理是质子交换膜燃料电池的关键技术。文章介绍了PEMFC的特点及开发应用状况，综述了PEMFC的研究进展。     

质子交换膜燃料电池的研究与应用

文章介绍了PEMFC(质子交换膜燃料电池)的结构、工作原理、性能特点及其关键技术与关键材料，并对其广阔的应用前景进行了展望。     

质子交换膜燃料电池的应用研究

质子交换膜燃料电池（PEMFC）与其它燃料电池一样，是利用氧化、还原反应产生电子流的装置。它以氢为燃料、以氧为氧化剂，把化学能直接转化为电能。由于该电池以氢气为燃料，生成的产物是水，对环境造成的污染少。在化石燃料日益短缺及环境污染日益严峻的条件下，燃料电池倍受关注。而近几年发展起来的质子交换膜燃料电池（PEMFC）由于其无污染、发电效率高等特点正受到各国各部门的重视。主要评述了PEMFC的主要用途、工作原理及其实现商业化所面临的几个主要问题。     

质子交换膜燃料电池系统控制与应用现状

描述了质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统的控制及其在中低功率领域中的应用现状。首先概述了过程模型和电压预测模型，对影响电堆性能的各参数进行分析。其次，从目前运用的简单控制方法、混合动力驱动、效率优化、故障容许等方面对PEMFC系统的分析与控制结构作了说明。然后介绍了PEMFC的几种具体应用。最后结合国内外的相关研究进展，提出了一些有待进一步研究的方向。     

质子交换膜燃料电池的研究及应用

概述了燃料电池的工作原理及其特点,较详细地综述了质子交换膜燃料电池目前的研究状况及应用。     

质子交换膜燃料电池及其应用前景

介绍了PEMFC的结构和工作原理的，重点讨论了影响PEMFC性能的各种因素，回顾了国内外PEMFC的研究进展情况，并分析了PEMFC的主要应用领域，最后指出了PEMFC今后的研究方向。     

质子交换膜燃料电池的开发应用

质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为一种新一代的发电技术,已成为世界各国特别是发达国家的研发重点被纳入发展规划,应用领域从特殊应用到商品化、产业化不断开拓.但PEMFC的产业化和推广应用受关键材料和工艺技术的制约,为了加速我国PEMFC的发展,今后必须投入足够的财力,组织相关学科的人才,制定可行的规划,加大科研力度.     

质子交换膜燃料电池冷启动模型研究

分析了质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)冷启动过程,在集总参数经验模型的基础上,选取恰当的数学原型对其改进,提出一种新的PEMFC冷启动过程电气特性动态模型以及一种用以描述单池滞后时长与电池特定参数之间关系的定性函数,指出了造成PEMFC系统是滞后系统的原因;利用MATLAB/Simulink对所提出的模型进行仿真;结合实验验证结果,提出一种用以解释实验中出现单池“反极”现象的新观点.     

质子交换膜燃料电池可靠性分析

可靠性是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的重要指标，文中定性分析了PEMFC组成元件、装配工艺和工作过程的可靠性。提出了提高PEMFC可靠性的措施和可靠性的设计原则。     

质子交换膜燃料电池数值分析

建立了一个三维的数学模型来模拟研究质子交换膜燃料电池,以及流道里流体的流动、阳极氢气和阴极氧气各组分的传递、热量传递、电荷传递、和氧化还原的电化学反应动力学,得到了电池内的组分浓度分布情况、温度场分布情况、以及多孔扩散层孔隙率对电池性能的影响.     

质子交换膜燃料电池发电系统设计

从军事领域对燃料电池技术的需求进行了分析、说明,针对军事应用需求,着重介绍了某项目氢燃料电池发电系统及其主要组成部分:电堆、供氢子系统、空气供给子系统、水热管理子系统等的技术方案,并对系统主要参数进行了匹配设计计算.根据设计方案,建立了系统性能仿真模型,对系统性能进行了仿真预测研究,结果基本满足预期目标.     

质子交换膜燃料电池经验模型

分析并总结现有PEMFC经验模型相互之间的关系,并运用Saber仿真软件,结合一定的电化学原理和热动力学原理建立一个较为简单的PEMFC经验模型,模拟其稳态和动态特性。结果表明:这些模型能很好地反映实际燃料电池的电气特性,对后级电力电子装置的设计具有重要指导意义。     

质子交换膜燃料电池的建模与输出特性研究

质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为一种重要的燃料电池,对于发展新型清洁能源以及改善环境有着重要的意义。针对其数学模型与仿真方法展开了研究。首先简单介绍了PEMFC的原理与特性,并构建了PEMFC系统的数学模型,模型主要包括燃料电池模型与气体改革者模型。然后以MATLAB的SIMULINK为平台依据上述模型建立了PEMFC的仿真模型,并利用仿真模型分析了PEMFC在负载变化情况下的输出特性以及燃料变化特性,结果表明,PEMFC能够快速地响应负载的变化,输出特性良好。     

交流阻抗法在质子交换膜燃料电池中的运用

介绍了交流阻抗谱法在质子交换膜燃料电池中的运用，为质子交换膜燃料电池的优化设计提供参考。     

质子交换膜燃料电池发电系统控制策略研究

质子交换膜燃料电池堆(PEMFC)的操作温度和压力对发电系统的输出性能有着显著的影响,因此针对电堆温度和压力控制的研究也就成为一项重要的课题.介绍了PEMFC的工作原理和系统结构,分析了电堆温度与压力的变化特性和控制策略,提出了多种控制方案,并进行优缺点比较.     

阴极开放式质子交换膜燃料电池实验性研究

文中围绕实验室自制的开放式阴极自增湿型质子交换膜燃料电池开展了大量相关实验,采用FLUKE Ti25红外温度成像仪测得了各种操作条件下电池表面温度分布图像。实验结果表明:在封闭式阳极(anode dead-end)操作条件下,液态水会在阳极逐渐积累而影响反应气的传质,造成电池输出性能的衰减。通过阳极排气可以使电池性能恢复。纵观电堆表面温度分布情况,总体呈现出沿氢气流道方向递增的趋势。且随着电流密度的增大,这种温度分布的不均匀性变得更加明显。在实验所测试的范围内,电堆的平均输出功率密度达到了583 mW/cm2。     

质子交换膜燃料电池组水管理研究

介绍了水管理对质子交换膜燃料电池组的重要性，对当前主要采用的外增湿、内增湿、自增湿技术进行综述，认为内增湿能为电池提供有效供水、减轻了电池组的体积和重量，具有良好的实用性。分析了双极板不同流场排水能力和动态排水技术，并对质子交换膜燃料电池水管理提出一些建议。     

质子交换膜燃料电池的稳态分析

通过建立质子交换膜燃料电池稳态模型,考察了电堆温度和反应压力对电堆性能的影响。仿真结果表明,升高电堆温度使得氢气分压和氧气分压下降,但氢气分压下降的更快;在电堆工作温度范围内,电堆温度升高,热动力电势、欧姆极化电势和活化极化电势均下降,但电堆总输出电压上升;提高阴极侧压力有利于提高热动力电势,同时使得活化极化电势降低,有利于电堆整体性能的改善;提高阳极侧压力对电堆性能改善影响不大。