Топливный элемент

В данной статье рассматриваются топливные элементы с протонообменной мембраной (ПМТЭ), которые электрохимически окисляют водород на аноде и восстанавливают кислород на катоде. Архитектура системы включает несколько одноэлементных повторяющихся блоков, каждый из которых содержит мембранно-электродный блок (МЭБ) со слоями катализатора, газодиффузионными слоями и биполярными пластинами с микрофлюидными каналами. Интеграция на уровне стека требует тщательного баланса тепловых, гидравлических и электрических интерфейсов для поддержания оптимальной производительности при изменяющихся нагрузках.

Для удовлетворения различных потребностей в электроэнергии эти системы водородных топливных элементов предлагают выходы как постоянного, так и переменного тока. Выход постоянного тока идеально подходит для прямой интеграции с системами возобновляемой энергии, аккумуляторными батареями и электролизерами, минимизируя потери при преобразовании энергии. Выход переменного тока, в свою очередь, обеспечивает бесперебойное подключение к электросети или традиционному оборудованию переменного тока. Возможность использования двух выходов обеспечивает совместимость с широким спектром энергетических инфраструктур, делая эти системы подходящими для любых применений: от промышленной генерации до удалённых автономных приложений.

Для удовлетворения различных потребностей в электроэнергии эти системы водородных топливных элементов предлагают выходы как постоянного, так и переменного тока. Выход постоянного тока идеально подходит для прямой интеграции с системами возобновляемой энергии, аккумуляторными батареями и электролизерами, минимизируя потери при преобразовании энергии. Выход переменного тока, в свою очередь, обеспечивает бесперебойное подключение к электросети или традиционному оборудованию переменного тока. Возможность использования двух выходов обеспечивает совместимость с широким спектром энергетических инфраструктур, делая эти системы подходящими для любых применений: от промышленной генерации до удалённых автономных приложений.

Выбор между металлическими и графитовыми биполярными пластинами позволяет пользователям адаптировать системы топливных элементов к своим конкретным эксплуатационным потребностям. Металлические пластины, обычно изготавливаемые из нержавеющей стали или титана, обеспечивают высокую структурную целостность и идеально подходят для применений, требующих надёжной работы при механических нагрузках. Графитовые пластины, с другой стороны, отлично подходят для сред, где химическая стабильность критически важна, например, в условиях высокой коррозионной среды или высоких температур. Такая гибкость обеспечивает оптимизацию эффективности, долговечности и экономичности системы топливных элементов в зависимости от предполагаемого применения.

Системы водородных топливных элементов с водяным/жидкостным охлаждением специально разработаны для крупномасштабных установок генерации электроэнергии, обеспечивая превосходное тепловое управление и повышенную долговечность. Эти системы эффективно рассеивают тепло благодаря передовым механизмам охлаждения, обеспечивая стабильную работу даже при высоких нагрузках. Возможность выбора между металлическими и графитовыми биполярными пластинами обеспечивает гибкость: металлические пластины обеспечивают исключительную механическую прочность, а графитовые — превосходную коррозионную стойкость. Кроме того, эти системы поддерживают выходы как постоянного, так и переменного тока, что делает их адаптируемыми к различным энергетическим инфраструктурам. Возможность индивидуальной настройки конструкции также обеспечивает интеграцию с различными промышленными и коммерческими приложениями, от поддержки сетей до решений резервного питания.

Система водородных топливных элементов (основой которой является батарея топливных элементов), разработанная для промышленных беспилотных летательных аппаратов с номинальной мощностью 1500 Вт, подходит для профессиональных сфер с экстремальными требованиями к времени полета, эффективности работы и адаптации к окружающей среде.

Основная цель блока водородных топливных элементов мощностью 1000 Вт, разработанного специально для беспилотных летательных аппаратов, заключается в достижении оптимального баланса между высокой плотностью мощности, малым весом, быстрым реагированием и высокой степенью адаптации к окружающей среде для решения основной проблемы короткой дальности полета для многороторных и вертикальных (VTOL) беспилотных летательных аппаратов.

Водородный топливный элемент (ВТЭ) с жидкостным охлаждением — это электрохимическое устройство для генерации энергии на основе технологии протонообменной мембраны (ПМ). Эта система отличается высокой эффективностью, длительным сроком службы и стабильной работой и широко применяется в транспорте, системах накопления энергии и распределенной энергетике.

Водородный топливный элемент с жидкостным охлаждением (ПВЭ) – это электрохимическое устройство для генерации энергии, основанное на технологии протонообменной мембраны (ПВМ). Оно генерирует электроэнергию непосредственно в результате реакции водорода и кислорода, используя систему жидкостного охлаждения для поддержания оптимальной рабочей температуры. Эта система отличается высокой эффективностью, длительным сроком службы и стабильной работой и широко применяется в транспортной отрасли, системах накопления энергии и распределенной энергетике.

Водородные топливные элементы с водяным/жидкостным охлаждением — это передовые системы преобразования энергии, разработанные для приложений высокой мощности. Они обеспечивают превосходное терморегулирование, эффективность и масштабируемость по сравнению с аналогами с воздушным охлаждением. Эти системы идеально подходят для промышленной генерации электроэнергии, морских двигателей, центров обработки данных и систем стабилизации электросетей, где непрерывная высокая выходная мощность имеет решающее значение.

Разработанный специально для беспилотных летательных аппаратов, он обеспечивает чистое, стабильное и долговечное решение для получения энергии. Благодаря передовой технологии протонообменной мембраны (PEM) аккумуляторная батарея обладает такими преимуществами, как высокая плотность энергии, быстрая заправка водородом и нулевой уровень выбросов углерода.

Анодный катализатор топливных элементов является ключевым материалом, отвечающим за катализ реакции окисления (например, реакции окисления водорода, HOR) топлив (например, водорода, метанола и т. д.) в топливных элементах, и его характеристики напрямую влияют на эффективность, стабильность и стоимость элемента.