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“氫”裝上陣,PEM燃料電池驅動清潔未來!

2024-06-11 瀏覽數:501次瀏覽

簡介:

氫能是未來清潔能源的關鍵,也是許多人心中的“新世紀終極能源”。

在全球共同打造清潔能源的過程中,交通運輸領域在氫能的采用和商業化方面發揮著重要作用。從乘用車到商用車,再到橫跨海、陸、空的長途物流,交通運輸應用正在引領氫能經濟的增長。

當燃料電池汽車(FCEV)正全速駛向零碳快車道,作為驅動綠色未來的核心,PEM燃料電池技術也正在積極探索更高性能的突破,挖掘自身更大潛能。

舉足“氫”重的PEM燃料電池

燃料電池(fuel cell)作為一種能量轉換裝置,能夠把燃料所具有的化學能直接轉換成電能。實現氫電轉換背后的驅動力即為燃料電池技術。

目前,市面上已有多種類型的燃料電池技術。與堿性電池、直接甲醇電池和磷酸電池等其它燃料電池類型相比,質子交換膜(PEM)燃料電池憑借功率密度高、重量輕、體積小等獨特優勢,數十年來在交通運輸領域始終占據領先地位。

隨著氫能進入全球產業化快速發展的新階段,氫燃料電池的可行性和經濟效益也在隨之不斷提升。作為推動氫電轉換的一員大將,高效、環保、易于控制、使用靈活的PEM燃料電池被認為是將來替代內燃機為汽車供能的理想方案,也有望被應用至更多商業和工業應用領域。

一“氫”二楚:讀懂PEM燃料電池的工作原理

燃料電池工作時,燃料(氫氣)從陽極進入,與催化劑反應后分離為質子和電子。質子穿過PEM的離子導電聚合物到達陰極,與氧氣結合并生成水。對應電子則從燃料電池中流出形成電流,產生電能。

PEM是燃料電池的核心部件。它的最終性能高度依賴于燃料電池電堆的堆疊和系統設計,尤其是PEM所經受的工作條件。然而,這項看似微小的技術卻是燃料電池汽車動力的關鍵所在,并由此推動著全球向清潔能源轉型。

駕“氫”就熟:讓PEM燃料電池更高效可靠的關鍵

零碳排放、續航里程長且燃料加注快使得燃料電池汽車(FCEV)在未來交通運輸領域極具吸引力。作為PEM燃料電池的核心部件,新的市場機遇也對質子交換膜提出了更高的性能要求,從而確保燃料電池的商業可行性。

高電導率和高功率密度

質子傳輸的阻力是決定整個電池電堆和系統效率的一個重要因素。GORE-SELECT?增強型質子交換膜可憑借纖薄的膜厚度和出色的水傳輸率實現低質子電阻和高功率密度,即便在極端條件下,也能夠提供持續穩定的電池輸出。

增強的機械耐久性

工作過程中的相對濕度(RH)循環會導致PEM的機械性能衰減。經過嚴格的機械測試,GORE-SELECT?增強型質子交換膜被證明可在反復干濕循環中保持尺寸穩定,很好地保持性能和耐久性之間的平衡。

改進的化學耐久性

燃料電池需要在惡劣的化學環境中工作。戈爾的先進添加劑技術可大幅降低氟化物釋放率,在遇到性能和氣體滲透性問題之前,防止離子聚合物衰減。幫助工程師能夠進一步突破氫燃料電池電堆的極限。

更低的氣體滲透率

戈爾的GORE-SELECT?增強型質子交換膜采用了獨特的強化技術,因而能夠以更薄的產品提供更高的功率輸出。通過控制增強型質子交換膜的組成,從而在減小質子交換膜厚度的同時,使其氣體滲透率比更厚的非增強型質子交換膜更低。

氫能為實現清潔未來提供了絕佳的可持續解決方案,而PEM燃料電池技術則是助推氫能應用發展的核心動力。作為綠色未來的推動者,戈爾將持續創新,突破性能極限,應對嚴峻的行業技術和經濟挑戰,與行業伙伴攜手同行,賦能更清潔、更美好的生活!




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