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9SSL系列燃料电池电堆

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9SSL系列燃料电池电堆

作者:
来源:
节能与新能源汽车年鉴
日期:
2018/10/23 11:37
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一、成果简介

 

在氢燃料电池系统中,电堆是系统的核心发电单元,它的性能和寿命是系统对外稳定输出的决定因素。由于工艺复杂、技术要求高等特点,目前国内具备电堆批量化生产技术的厂家屈指可数。

 

图1. 9SSL系列燃料电池电堆及性能数据

 

国鸿氢能通过与国际知名燃料电池生产商加拿大巴拉德动力系统公司合作,引进了9SSL系列燃料电池电堆技术;并设计制造了世界上最具规模的商用燃料电池电堆生产线;该生产线于2017年6月建设完成,并正式投产;年产电堆可达20000台。

 

该生产线上生产的9SSL系列燃料电池电堆专门为交通领域设计的液冷式电堆产品,也是目前世界上最为成熟的电堆产品;采用模压柔性石墨板工艺制造,具有良好的单电池均一性,运行寿命超过12000小时;可根据需求功率配置,从3.8kW到26kW。该款电堆是国鸿氢能的核心产品。

 

国鸿氢能生产的9SSL燃料电池电堆是国际领先的产品,包含的关键技术有双极板制备和燃料电池电堆组装:燃料电池双极板对燃料电池性能和寿命具有十分重要的影响,双极板在燃料电池中起着气体分布、排水和导电的的作用,当双极板设计不合理导致气体在其中无法均匀分布,会让电极反应不均匀从而造成电池性能降低,严重的会使电极局部产生热点甚至反极,烧穿电极,导致电池的失效,同样双极板排水能力差会导致电池气体分布不均,以及电池的低温特性较差。双极板导电性不好会使电池内阻增加,导致电池输出功率减小和产热量增大,影响电池的性能和寿命;燃料电池组装技术影响着燃料电池中气体流道和水流道的尺寸和形状,从而影响电池的输出功率。

 

目前,国鸿氢能在该成果上申请专利41项,授权9项。

 

二、成果创新点及解决的难点问题

 

国鸿氢能研发生产的9SSL燃料电池电堆主要是作为电动汽车的发电装置,能够取代内燃机和动力电池。从电池反应式以及原理示意图可以看出,燃料电池发电是电化学反应过程,反应过程不需要经过卡诺循环,发电效率超过60%,远高于内燃机的热效率,节能效果十分明显。

 

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