为什么燃料电池测试系统要有“气体配比”,这篇文章告诉你


PEM燃料电池是一种利用氢气、氧气发生电化学反应产生电能的清洁能源技术,通过燃料电池测试仪器,科学家们可以高效率展开多元化技术验证与评估试验。在实验测试环节,“气体配比”功能至关重要。

什么是“气体配比”,为什么要有“气体配比”功能,它对实验测试带来哪些作用,这篇文章告诉你。

一、什么是“气体配比”?

在燃料电池系统中,气体分配影响各单电池燃料气体供给的充分程度,进而对电池能量转化产生影响。

在理想状态下,燃料电池的空气计量比(主要指氢气与氧气的摩尔比)应该是2:1,即2个氢分子与1个氧分子完全反应(2H2+O2→ 2H2O),但现实中不可能如此完美,燃料电池气体量比会受到压力、温度、湿度等多因素影响。

因此,需要通过“气体配比”功能,模拟各种实际工况下的测试环境,进而探索“安全性、经济性、效率性”气体动态平衡的技术策略,推动氢能科研创新。


二、“气体配比”有什么作用?

PEM燃料电池测试系统作为一款专业测试平台,必须要面向科研主战场,满足科学家们的实验测试需求。

如果没有“气体配比”这一功能,很多燃料电池测试项目难以顺利进行,耽误研究进度。

1、模拟实际工况需要“气体配比”

实验室环境可以用纯氢、纯氧展开燃料电池测试研究。但在商业化实际应用中,燃料电池会受到不同来源的氢气纯度、不同环境的氧气浓度及多种空气污染物等多因素影响。因此,借助燃料电池测试系统,模拟实际工况下的燃料电池性能研究,非常重要。

通过“气体配比”功能,可以模拟不同工况下的测试环境,展开燃料电池电堆、膜电极性能评估,对于开发优化相关技术,具有重要价值。

2、氧传输测试需要“气体配比”

氧传输测试是燃料电池性能评价重要一环,通过氧传输测试,表征氧气在燃料电池内部从极板流场到催化剂层传输的难易程度。氧传输测试涉及到氧气浓度、气体流量、气体压力等多种参数。

应用“气体配比”功能,数据分析氧气分压、阴极进气压力与氧气传输阻力的关系,有助于探索开发先进燃料电池技术。


(在氧传输测试中,氮气N2与氧气O2配比)

 

3、毒化测试需要“气体配比”

在燃料电池运行过程中,商业铂碳(Pt/C)催化剂极易吸附氢气燃料中的CO而导致中毒休克。通过燃料电池测试系统展开毒化测试是一项重要研究。通过气体配比功能可以展开相关毒化测试研究。


(在一氧化碳毒化测试中,一氧化碳CO与氢气H2配比)

 

三、有“气体配比”vs 无“气体配比”

 

(某进口品牌不支持“气体配比”功能)

 


(980Pro燃料电池测试系统支持多种气体配比)

 

980Pro燃料电池测试系统标配了“气体配比”功能,满足多样化气体混合配比实验需求。预置98种可选气体,采用NIST可溯源校准证书的气体流量计。不同的气体介质下进行切换,以全面评估燃料电池的性能和工作状态,有助于促进燃料电池技术的发展和应用。

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