质子交换膜 (PEM) 燃料电池系统

耐腐蚀和耐化学的管路系统:为未来提供可持续的绿色能源。

应用

驱动未来:采用塑料管路系统实现高效能源

质子交换膜 (PEM) 燃料电池通过将氢气和氧气转化为电力,产生清洁能源,副产品为水和热量。它们提供 高效能快速启动和多功能性 ,适用于各种应用。燃料电池需要持续的氢气和氧气供应,以实现高效运行。精确控制和监测参数对优化性能和安全至关重要,因此与 GF管路系统 的 PROGEF 管路系统及自动化解决方案的集成至关重要。

我们的聚丙烯管道解决方案 PROGEF 以其高质量、耐腐蚀的塑料管、管件和阀门而闻名,可确保气体和液体的可靠运输。我们提供先进的传感器:导电传感器保持水质纯净,磁流计测量氢气和氧气流量,温度传感器控制操作温度,确保效率和耐用性。

常见问题

PEM燃料电池的效率与内燃机或电池相比如何?

PEM(质子交换膜)燃料电池因其相对于传统内燃机和某些电池技术的优越效率而备受关注。以下是简要比较: 

  • PEM燃料电池:这些电池的效率可达 40-60%,在联合发电系统中利用废热时效率可提高至约 85%。它们具有更快的加油时间和更高的能量密度,适合于需要更长续航和更短加油时间的应用。*
  • 内燃机:一般情况下,这些发动机的效率仅达到 25-30%,由于热损失,效率较低且污染更严重。*
  • 电池:锂电池可显示出高达90%的效率,而铅酸电池的效率与PEM燃料电池相当,约为50%。尽管电池充电速度较慢,但在能量转化和存储方面表现出色。PEM燃料电池结合了效率、快速加油和能量密度,适合于对快速加油和延长续航有需求的运输和发电应用。*

GF管路系统通过其先进的聚丙烯管道系统提高了PEM燃料电池的效率和可靠性。 

*美国能源部:燃料电池技术办公室燃料电池信息表(energy.gov)氢气和燃料电池技术办公室 | 能源部。

PEM燃料电池中必需的设备是什么,哪些介质必须通过管路系统输送?

PEM(质子交换膜)燃料电池系统由几个关键组件组成,这些组件协同工作,将氢气和氧气转化为电能。关键组件包括:

  • 膜电极组件(MEA):核心组件,电化学反应发生于此。
  • 双极板:在MEA上分配气体并收集产生的电流。
  • 气体扩散层(GDL):确保气体均匀分布到MEA。
  • 冷却系统:管理热量以维持最佳性能。

介质供应 

  • 氧气供应:通常来自空气。
    条件:以环境压力和温度供应。
    浓度:空气中约21%,足以支持操作。
  • 氢气供应:
    压力:通常在1.5至3巴之间。
    温度:约20-30°C。
    纯度:通常要求浓度高于99.99%,以避免污染并确保高效操作。*

GF管路系统的先进聚丙烯管道系统(PROGEF标准和PROGEF Plus)经过精心设计,以满足这些严格要求,确保氢气和氧气的安全和高效输送。 

* Mo, S., Du, L., Huang, Z.等。 PEM燃料电池的最新进展:从关键材料到膜电极组件。 Electrochem. Energy Rev. 6, 28 (2023). doi.org/10.1007/s41918-023-00190-w.

PEM燃料电池的商业化进程如何?氢气通常以什么形式供应给燃料电池?

PEM燃料电池的商业化进展稳步进行,广泛应用于交通、固定电力生成和便携电力。氢气通常以高压气瓶的形式供应,通常在350至700巴之间。GF管路系统通过提供用于IV型储罐的组件来支持这项基础设施,这些储罐由复合材料制成,内部衬里确保气体隔离性能并能承受高压。我们的产品确保氢气的安全和可靠存储及运输,促进PEM燃料电池的广泛应用。

请查看我们提供的IV型储罐内衬组件,材料为PA或PE等级,详见我们的 氢气使用页面。

需要哪些监测系统,如流量计、压力传感器或温度传感器,以监测介质的最佳供应?GF管路系统如何提供支持?

PEM燃料电池中的监测系统需要精确的流量计、压力传感器和温度传感器,以确保最佳性能和安全。这些仪器监测氢气、氧气和冷却液的供应,确保它们在正确的流量、压力和温度下交付。我们提供各种传感器和监测设备,旨在实现准确和可靠的测量。我们的解决方案有助于维持PEM燃料电池系统的正常运行,提高效率、安全性和使用寿命。

有关更多信息,请访问我们的测量和控制产品组合:

我们致力于通过专门的解决方案支持氢气经济,从最初的规划和材料选择,到高质量组件的交付和安装。我们的专业知识确保PEM燃料电池系统在最佳性能和可靠性下运行。

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