Protonutbytesmembran (PEM) bränslecellssystem

PEM (Proton Exchange Membrane) bränsleceller har överlägsen effektivitet jämfört med traditionella förbränningsmotorer och vissa batteriteknologier. Här är en snabb jämförelse: 

• PEM-bränsleceller: Uppnår effektivitet på 40-60 %, vilket kan höjas till cirka 85 % när spillvärme utnyttjas i kraftvärmesystem. De ger snabbare påfyllningstider och högre energitäthet, vilket gör dem väl lämpade för applikationer som kräver längre räckvidd och kortare påfyllningstider.*
• Förbränningsmotorer: Generellt uppnår dessa bara 25-30 % effektivitet på grund av värmeförluster, vilket gör dem mindre effektiva och mer förorenande.*
• Batterier: Litiumjonvarianter visar upp till 90 % effektivitet, medan blybatterier matchar PEM-bränsleceller på cirka 50 %. Batterier är duktiga på energikonversion och lagring trots längre laddningstider. PEM-bränsleceller utmärker sig med en kombination av effektivitet, snabb påfyllning och energitäthet, vilket gör dem bra för transporter och kraftgenerering där snabb påfyllning och lång räckvidd är avgörande.*

GF Piping Systems förbättrar PEM-bränslecellers effektivitet och tillförlitlighet med sina avancerade polypropylenrörssystem. 

*U.S: Department of ENERGY: Fuel Cell Technologies office Fuel Cells Fact Sheet (energy.gov) Hydrogen and Fuel Cell Technologies Office | Department of Energy.

En PEM (Proton Exchange Membrane) bränslecellssystem består av flera komponenter som arbetar tillsammans för att omvandla väte och syre till elektricitet. Nyckelkomponenterna inkluderar:

• Membran-elektrodeassemblage (MEA): Kärnan där elektrokemiska reaktioner äger rum.
• Bipolära plattor: Distribuerar gaser över MEA och samlar den genererade strömmen.
• Gasdiffusionslager (GDL): Säkerställer jämn gasdistribution till MEA.
• Kylsystem: Hanterar värme för att upprätthålla optimal prestanda.

Medieförsörjning 

• Syreförsörjning: Vanligtvis från luften.
  Villkor: Levereras vid atmosfäriskt tryck och temperatur.
  Koncentration: Cirka 21 % i luften, tillräckligt för drift.
• Väteförsörjning:
  Tryck: Vanligtvis mellan 1,5 och 3 bar.
  Temperatur: Omkring 20-30° C.
  Renhet: Koncentrationer krävs ofta att vara över 99,99 % för att förhindra kontaminering och säkerställa effektiv drift.*

GF Piping Systems avancerade polypropylenrörssystem (PROGEF Standard och PROGEF Plus) är noggrant utformade för att möta dessa stränga krav, vilket säkerställer den säkra och effektiva leveransen av väte och syre. 

* Mo, S., Du, L., Huang, Z. et al. Recent Advances on PEM Fuel Cells: From Key Materials to Membrane Electrode Assembly. Electrochem. Energy Rev. 6, 28 (2023).doi.org/10.1007/s41918-023-00190-w.

Kommersialiseringen av PEM bränsleceller fortskrider stadigt, med applikationer inom transport, stationär kraftgenerering och portabel kraft. Väte levereras vanligtvis i högtryckscylindrar, vanligtvis vid 350 till 700 bar.

GF Piping Systems levererar komponenter för typ IV-tankar, som är tillverkade av kompositmaterial med ett inre lager för att säkerställa gasbarriäregenskaper och klara höga tryck. Våra produkter säkerställer säker och pålitlig lagring och transport av väte, vilket underlättar en bredare adoption av PEM bränsleceller.

Ta en titt på vårt erbjudande av inre lagerkomponenter för typ IV-fartyg gjorda av PA- eller PE-typer på vår väteanvändningssida.

Övervakningssystem i PEM bränsleceller kräver precisa flödesmätare, trycksensorer och temperatursensorer för att säkerställa optimal prestanda och säkerhet. Dessa instrument övervakar leveransen av väte, syre och kylvätska, vilket säkerställer att de levereras i rätt flödeshastighet, tryck och temperatur. Vi har ett stort sortiment av sensorer och övervakningsutrustning designade för noggranna och tillförlitliga mätningar. Våra lösningar hjälper till att upprätthålla den korrekta driften av PEM bränslecellssystem, vilket ökar effektivitet, säkerhet och livslängd.

Sortiment för mätning och kontroll

• Flödesmätare
• Temperatursensorer
• Trycksensorer
  
• Konduktivitetsensorer
• Transmitter- och kontrollsystem