质子交换膜燃料电池系统低温起动仿真

当前燃料电池汽车受到越来越多的关注,而燃料电池汽车商业化还有很多问题亟需解决,其中燃料电池系统低温起动是一个重点难题。使用AMESim软件建立了一个燃料电池一维系统模型,针对影响燃料电池系统低温起动性能的各个因素进行了研究。仿真结果显示,较低的起动电压有利于低温起动过程,温度越低低温起动越困难,反应气体的温度对低温起动过程影响不大。     

质子交换膜燃料电池低温启动策略研究进展

质子交换膜燃料电池低温快速启动技术是燃料电池汽车商业化应用必须解决的难题。对低温启动策略方面的研究进展进行了总结,按照启动过程中热量的来源将低温启动策略分为两大类,即低温自启动和辅助低温启动。分别从原理、优缺点及实用性角度对各种启动方法进行了较为全面的分析。在此基础上,指出自启动和辅助启动相结合的方法是最具实用前景的低温启动策略。     

车用质子交换膜燃料电池电堆保温仿真研究

建立10 k W燃料电池电堆有限元的简化仿真模型。未采取保温措施时,在-20、-10和15℃的环境温度下,电堆从80℃降低到0℃所用的时间分别为3.0、4.0和8.0 h;用20 mm厚的聚苯乙烯在-20℃环境中对电堆进行保温,电堆从80℃降低到0℃需要26.3 h,电堆内部温差约为2℃,热流在电堆的四个面均匀分布;用20 mm厚的VIP(真空绝缘板)在-20℃环境中对电堆进行保温,电堆从80℃降低到0℃需要34.8 h。因此,用20 mm厚的聚苯乙烯或VIP在-10和-20℃的环境下对燃料电池发动机的电堆进行保温,可满足燃料电池汽车冬季上下班运行的需求。     

质子交换膜燃料电池的研究进展

介绍了质子交换膜燃料电池的核心组成与工作原理，对燃料电池的膜材料和电催化剂、膜电极技术的发展现状以及对膜电极的制作工艺和结构优化进行了评述和分析，指出了目前质子交换膜燃料电池研究存在的问题及发展趋势。     

质子交换膜燃料电池低温启动特性研究

提出了一种冷却介质辅热的燃料电池系统低温自启动设计方案,并基于二维非稳态模型研究了单电池与电池堆在低温启动过程中温度的动态分布特性。研究结果表明,电池堆端板的热容效应与冷却液流速分布是影响电池堆温度分布的主要因素。降低燃料电池端板的热容及电堆的轻量化设计将有助于提高电池的低温启动能量效率与工作寿命。     

质子交换膜燃料电池低温标准的研制

本文阐述了质子交换膜燃料电池中水含量对质子交换膜性能的影响;总结了目前质子交换膜燃料电池冷启动的方式及研究进展;介绍了我国目前《质子交换膜燃料电池低温特性测试方法》标准项目的研究内容。在此基础上,进一步阐述了我国《质子交换膜燃料电池低温特性测试方法》国际标准提案的研制情况。最后,提出了质子交换膜燃料电池低温标准研制的重要性。     

质子交换膜燃料电池发展现状

介绍了质子交换膜燃料电池（PEMFC）的结构、组成和工作原理，叙述了不同质子交换膜的来源特点及导电性与膜参数的关系；对不同电极和电极催化剂性能作了评述；综述了目前几种氢的来源、优缺点及质子交换膜燃料电池有关问题的发展动向和前景。     

质子交换膜燃料电池双极板研究进展

双极板是质子交换膜燃料电池的关键部件之一,在燃料电池中主要起分隔氧化剂与还原剂、使生成的水顺利排出、分隔电池堆中的每个电池和收集输送电流的作用。质子交换膜燃料电池双极板的成本与性能对推进燃料电池的产业化进程有很大影响。双极板材料主要有无孔石墨材料、金属或合金材料以及各种复合材料,针对这些双极板材料的优缺点进行了比较。流场设计目前采用较多的是蛇形流场,其它的还有网格状流场、叉指形和肺形等。     

质子交换膜燃料电池的进展与前景

论述了质子交换膜燃料电池的优越性、应用现状及应用前景。综述了包括催化剂、电极、质子交换膜、电解质、双极板和碳纳米管在内的质子交换膜燃料电池的研究进展。     

常压空气质子交换膜燃料电池

常压空气质子交换膜燃料电池,采用阴极与阳极均为平行沟槽流场的石墨双极板。MEA采用DuPond公司制造的Nafion112质子交换膜、碳纸采用SGL碳纸,碳载铂为自制催化剂。电池堆的工作条件为室温,氢气压力为0.01～0.02MPa,以空气为氧化剂。电池堆输出功率为200W,峰值功率400W。     

PEMFC自增湿技术的研究进展

自增湿技术可以简化质子交换膜燃料电池(PEMFC)的系统,提高比功率,降低成本,促进PEMFC的商业化。从自增湿流场结构、自增湿复合膜、自增湿膜电极(MEA)等方面介绍了自增湿技术的研究现状和发展趋势。     

PEMFC金属双极板研究进展

双极板是质子交换膜燃料电池的核心部件之一,占电池组大部分质量和成本,具有隔离并均匀分配反应气体、收集并导出电流、串联各单电池等功能.金属双极板具有导电导热性能好、资源丰富、强度高、阻气性好以及易加工等优点,被认为是质子交换膜燃料电池商品化的必然选择.综述了现阶段金属双极板的材料、制备方法和性能评价方法,指出了相关研究领域的发展方向.     

PEMFC膜电极材料退化的研究进展

对质子交换膜燃料电池膜电极材料的退化行为、降解机理和影响因素进行了综述,认为膜的退化主要原因是:高分子的分解导致膜的电导率下降和膜出现小孔对反应原料渗透.催化层的退化,是由C载体的腐蚀和Pt的电迁移所致.     

燃料电池电堆冷却液加热的实验研究

在-20和-10℃的环境仓内,对电堆进行不同初始温度、不同流量、不同加热功率和保温方法的实验研究。结果证明,冷却液的流量和电加热器的功率越大,电堆升温到0℃的时间就越短,在相同的条件下,当冷却液保温到0℃,电堆从-20和-10℃升温到0℃所需的时间分别缩短了264和185 s。在冰点以下的环境下,对燃料电池电堆而言,保温+电加热及停机吹扫方法是最有效、最快捷的低温起动方法。     

质子交换膜燃料电池启停衰减的研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的耐久性和寿命是制约其商业化发展的重要因素。车载燃料电池不可避免的要经历频繁启停的工况,因此,在启停过程中,电池的性能衰减问题更加突出。综述了近几年来,对启停循环中燃料电池性能衰减的研究,以及关于如何防止电池性能衰减的探讨,最后对如何有效地减少PEMFC的衰减提出了意见和建议。     

功能型复合质子交换膜在燃料电池中的应用

针对当前燃料电池用复合质子交换膜的研究进展,重点介绍了适用于不同条件和环境下的增强型、高温型、阻醇型等各种功能型复合质子交换膜的研究现状,从制备工艺、物化性能、应用前景比较了各种复合膜的优缺点,提出了今后复合质子交换膜研究的方向。     

PEMFC热管理的研究进展

对质子交换膜燃料电池(PEMFC)进行热量平衡计算,就热量的传递、综合利用,燃料电池热电联供技术,进行了阐述.对PEMFC热管理的数值模拟进展进行了综述,指出热管理数值模拟正逐步向三维数值模拟方向发展;完备的数值模拟将为PEMFC的热管理奠定良好的理论基础.     

PEMFC用陶瓷电催化材料的研究进展

综述了简单陶瓷催化材料、含氮碳陶瓷催化材料等用作质子交换膜燃料电池(PEMFC)催化材料的研究现状,特别是它们的氧还原电催化活性.提出了提高陶瓷电催化材料电催化氧化活性的方法:简单陶瓷催化材料主要为掺加导电材料和部分氧化;含氮碳陶瓷催化材料主要为增加催化材料中的缺陷含量.     

炭气凝胶作为PEMFC电催化剂载体的研究进展

炭气凝胶具有高多孔性、导电性和比表面积.讨论了炭气凝胶制备过程中催化剂、金属原子等因素对其结构和性能的影响;综述了以炭气凝胶为载体的电催化剂的制备方法及其催化性能,并指出目前存在的问题及发展方向.     

PEM燃料电池双极板流场结构研究进展

双极板在质子交换膜燃料电池中起着分配反应气体、导电、导热及使水、气安全顺利排出等功能,流场结构构成了双极板最主要的特征。综述了相关文献和专利,介绍了典型的燃料电池流场结构及基于此种流场的改进流场,并对新型流场做了介绍,为质子交换膜燃料电池流场的设计、性能的研究提供参考。