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“氢”装上阵,PEM燃料电池驱动清洁未来!

2024-06-11 浏览数:112次浏览

简介:

氢能是未来清洁能源的关键,也是许多人心中的“新世纪终极能源”。

在全球共同打造清洁能源的过程中,交通运输领域在氢能的采用和商业化方面发挥着重要作用。从乘用车到商用车,再到横跨海、陆、空的长途物流,交通运输应用正在引领氢能经济的增长。

当燃料电池汽车(FCEV)正全速驶向零碳快车道,作为驱动绿色未来的核心,PEM燃料电池技术也正在积极探索更高性能的突破,挖掘自身更大潜能。

举足“氢”重的PEM燃料电池

燃料电池(fuel cell)作为一种能量转换装置,能够把燃料所具有的化学能直接转换成电能。实现氢电转换背后的驱动力即为燃料电池技术。

目前,市面上已有多种类型的燃料电池技术。与碱性电池、直接甲醇电池和磷酸电池等其它燃料电池类型相比,质子交换膜(PEM)燃料电池凭借功率密度高、重量轻、体积小等独特优势,数十年来在交通运输领域始终占据领先地位。

随着氢能进入全球产业化快速发展的新阶段,氢燃料电池的可行性和经济效益也在随之不断提升。作为推动氢电转换的一员大将,高效、环保、易于控制、使用灵活的PEM燃料电池被认为是将来替代内燃机为汽车供能的理想方案,也有望被应用至更多商业和工业应用领域。

一“氢”二楚:读懂PEM燃料电池的工作原理

燃料电池工作时,燃料(氢气)从阳极进入,与催化剂反应后分离为质子和电子。质子穿过PEM的离子导电聚合物到达阴极,与氧气结合并生成水。对应电子则从燃料电池中流出形成电流,产生电能。

PEM是燃料电池的核心部件。它的最终性能高度依赖于燃料电池电堆的堆叠和系统设计,尤其是PEM所经受的工作条件。然而,这项看似微小的技术却是燃料电池汽车动力的关键所在,并由此推动着全球向清洁能源转型。

驾“氢”就熟:让PEM燃料电池更高效可靠的关键

零碳排放、续航里程长且燃料加注快使得燃料电池汽车(FCEV)在未来交通运输领域极具吸引力。作为PEM燃料电池的核心部件,新的市场机遇也对质子交换膜提出了更高的性能要求,从而确保燃料电池的商业可行性。

高电导率和高功率密度

质子传输的阻力是决定整个电池电堆和系统效率的一个重要因素。GORE-SELECT®增强型质子交换膜可凭借纤薄的膜厚度和出色的水传输率实现低质子电阻和高功率密度,即便在极端条件下,也能够提供持续稳定的电池输出。

增强的机械耐久性

工作过程中的相对湿度(RH)循环会导致PEM的机械性能衰减。经过严格的机械测试,GORE-SELECT®增强型质子交换膜被证明可在反复干湿循环中保持尺寸稳定,很好地保持性能和耐久性之间的平衡。

改进的化学耐久性

燃料电池需要在恶劣的化学环境中工作。戈尔的先进添加剂技术可大幅降低氟化物释放率,在遇到性能和气体渗透性问题之前,防止离子聚合物衰减。帮助工程师能够进一步突破氢燃料电池电堆的极限。

更低的气体渗透率

戈尔的GORE-SELECT®增强型质子交换膜采用了独特的强化技术,因而能够以更薄的产品提供更高的功率输出。通过控制增强型质子交换膜的组成,从而在减小质子交换膜厚度的同时,使其气体渗透率比更厚的非增强型质子交换膜更低。

氢能为实现清洁未来提供了绝佳的可持续解决方案,而PEM燃料电池技术则是助推氢能应用发展的核心动力。作为绿色未来的推动者,戈尔将持续创新,突破性能极限,应对严峻的行业技术和经济挑战,与行业伙伴携手同行,赋能更清洁、更美好的生活!




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