燃料電池,什么是燃料電池

燃料電池

燃料電池正成為未來電能一個非常高效、清潔的來源。與今天的傳統能源相比，燃料電池具有許多值得關注的優(yōu)點。燃料電池的動力來源于一種能夠從許多再生資源中提取的元素：氫。從氫到電能的轉化不產生污染，而傳統發(fā)電方法不僅需要使用不可再生燃料，還會造成污染。這些特性是燃料電池成為未來汽車、商業(yè)、居住、移動及其他許多電氣應用的可行能源的諸多原因中最重要的兩個。

什么是燃料電池？
所有燃料電池的基本工作原理都是相同的：將氫的化學能轉化為電能。人們已經研究出數種不同類型的燃料電池技術。除了PEM、PAFC和SOFC之外，還有堿性燃料電池（AFC）和熔融碳酸鹽（MC）燃料電池。PEM燃料電池因其相對較低的工作溫度和較高的效率而廣泛用于汽車工業(yè)中。圖3所示為PEM燃料電池的工作方式。

因為一個單電池只能產生不超過1V的電壓，所以大多數應用都需要多個電池。由多個象普通電池一樣串聯而成的燃料電池電堆可以實現更高功率的輸出。有些燃料電池電堆包含數千個單體電池，能夠產生車輛、商業(yè)及工業(yè)動力應用所需的高電壓和大電流。

燃料電池測試系統

在研發(fā)（RD）應用中，進行燃料電池測試的目的是確定和優(yōu)化能量輸出的特性，以及延長電堆的使用壽命和魯棒性。在驗證階段，主要目的是優(yōu)化設計以備大規(guī)模生產，以及在不降低效率的情況下降低電堆的總成本。對于制造應用，監(jiān)測電堆是為了確保它們符合設計規(guī)范。研究、開發(fā)或制造燃料電池的科學家及工程師需要各種測量、控制、分析及可視化工具來評估和驗證燃料電池技術。
燃料電池測試系統需要精確地監(jiān)測和控制成百上千次測量，范圍從氫燃料的流量、溫度、壓力和濕度到燃料電池組的輸出電壓和電流。測試系統必須能夠監(jiān)視和控制燃料電池在各種情況下的運行，并準確獲得關于實時性能和工作特性等信息。測試系統還必須具有靈活性的數據采集、監(jiān)視及控制的能力，以精確地控制燃料電池的工作和試驗。圖4所示是Advanced Measurements公司開發(fā)的用于固態(tài)氧化物燃料電池的測試系統。工程師們不斷將新方法應用到他們的測試中，不斷尋求可靠、精確及靈活的測試系統來輔助縮短開發(fā)周期、提高質量和降低成本，以開發(fā)出下一代的燃料電池。