Почему воздушные компрессоры являются основными компонентами водородных энергетических систем?

Воздушные компрессоры являются основными компонентами водородных энергетических систем, что в первую очередь отражается в следующих аспектах:

1. Подача критических реакционных газов

Системы водородных топливных элементов Преобразование водорода и кислорода в электрическую энергию происходит посредством электрохимических реакций, в которых кислород играет ключевую роль. Воздушные компрессоры отвечают за сжатие и подачу чистого воздуха к катоду батареи топливных элементов, обеспечивая необходимый кислород для электрохимической реакции и высокой эффективности. Недостаточная или низкокачественная подача кислорода может привести к снижению производительности или даже выходу из строя. топливный элемент.

2. Влияние на эффективность системы и плотность мощности

Производительность воздушного компрессора напрямую влияет на общую эффективность и удельную мощность системы топливных элементов. Высокоэффективные компрессоры могут обеспечивать подачу необходимого количества кислорода при меньшем энергопотреблении, снижая паразитные потери мощности и тем самым повышая эффективность её использования. Кроме того, благодаря точному управлению расходом и давлением воздуха, воздушные компрессоры способствуют повышению выходной мощности топливных элементов, позволяя системе достигать более высокой удельной энергии в компактном пространстве.

3.Обеспечение стабильности системы

Системы топливных элементов требуют строгого контроля параметров воздуха, таких как расход, давление, температура и влажность. Воздушные компрессоры должны обладать способностью быстрого реагирования, чтобы регулировать производительность в режиме реального времени в соответствии с изменениями потребляемой мощности системы. Например, при разгоне или торможении автомобиля компрессор должен быстро регулировать подачу воздуха для обеспечения стабильной работы топливных элементов. Более того, надежность воздушного компрессора напрямую влияет на стабильность работы всей водородной энергетической системы — любой сбой может привести к её отключению.

4. Соответствие требованиям по отсутствию масла и чистоте

Водородные топливные элементы предъявляют чрезвычайно высокие требования к чистоте воздуха. Смазочное масло может загрязнять батарею топливных элементов, вызывая отравление катализатора и серьёзно снижая производительность и срок службы. Поэтому воздушные компрессоры должны быть безмасляными, например, с воздушными подшипниками или подшипниками с водяной смазкой, чтобы гарантировать чистоту подаваемого воздуха.

5. Содействие индустриализации водородной энергетики

Миниатюризация, низкая стоимость и высокая надёжность воздушных компрессоров имеют решающее значение для коммерческого применения водородной энергетики. Благодаря технологическому прогрессу, широкое внедрение высокопроизводительных воздушных компрессоров поможет снизить стоимость систем топливных элементов, повысить их конкурентоспособность в таких областях применения, как транспорт и распределённая генерация энергии, а также ускорить масштабное развитие водородной энергетики.

Подводя итог, можно сказать, что воздушные компрессоры, являясь ключевым компонентом водородных энергетических систем, не только обеспечивают необходимые условия для электрохимических реакций, но и существенно влияют на эффективность, стабильность, стоимость и прогресс в индустриализации системы. Они являются незаменимым критически важным оборудованием для развития технологий водородной энергетики.