Водородный топливный элемент

Благодаря простой конструкции системы топливные элементы с воздушным охлаждением могут использоваться в различных сценариях, например, в водородных велосипедах, трехколесных велосипедах с водородным двигателем, экскурсионных транспортных средствах, водородных беспилотных летательных аппаратах, беспилотных судах малой мощности и переносных электростанциях и т. д.

Воздушно-охлаждаемый топливный элемент — это тип топливного элемента, в котором для рассеивания тепла используется естественная конвекция воздуха или принудительный обдув вентиляторами, что исключает необходимость в жидком охлаждающем веществе. Он в основном используется в маломощных устройствах (обычно ≤5 кВт).

Водородный топливный элемент с воздушным охлаждением — это система водородных топливных элементов, которая активно рассеивает тепло посредством конвекции воздуха. Она разработана для маломощных (обычно ≤ 5 кВт), лёгких и простых в обслуживании вариантов. Её основная особенность заключается в том, что она не требует жидкостного охлаждения и напрямую использует окружающий воздух для регулирования температуры батареи топливных элементов.

Водородный топливный элемент PEM использует технологию протонообменной мембраны для преобразования водорода и кислорода в воду и электричество. PEM-топливный элемент вырабатывает электроэнергию, не загрязняя окружающую среду и не выбрасывая углекислый газ.

Простая конструкция системы, топливный элемент с воздушным охлаждением может использоваться в различных сценариях, таких как водородные вилочные погрузчики, водородные грузовики, водородные автобусы, автомобили на водородных топливных элементах, водородные энергетические суда, а также в качестве стационарного резервного источника питания.

Двухколесные, трехколесные, электромобили... Автомобили на водородных топливных элементах используются все чаще. Независимо от того, являетесь ли вы научным исследователем, дилером транспортных средств или энтузиастом новых энергетических продуктов, вы можете найти здесь индивидуальное решение для исследований и разработок, которое подойдет именно вам.

Мы исходим из реальных сценариев применения заказчика, изучаем его потребности и помогаем ему в исследовании и разработке водородных топливных элементов на основе сценариев и требований применения, предоставляя полный спектр решений.

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.