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氢启未来! HIOKI日置的氢能燃料电池测试方案


  来源: HIOKI日置 时间:2023-07-06 编辑:仪器仪表WXF
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一、氢能市场发展前景


氢能是未来重要的能源转型趋势,相对于太阳能、风水能等受到地理和季节限制的能源,氢能具备绿色清洁无污染,消耗时不产生二氧化碳,多种形态存储且储存时间长等优点,是国家战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。


氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置,与锂电池汽车相比,有着充电时间短、续航里程更长、电池无重金属污染等优点。


随着燃料电池技术的更新迭代和电解水制氢市场的兴起,我国氢燃料电池汽车应用示范城市群的落地及相关工作的推进,氢燃料电池汽车已经进入了快速发展期,相应地,对测试设备的需求显著提升。


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二、氢燃料电池测试的重要项目-阻抗测试


采用合适的测试设备和正确的测试方法,掌握燃料电池系统的状态和分析评估,保证氢燃料电池的稳定运转和安全,是氢能源车的技术关键点。


内阻在燃料电池是一个重要的测试指标,燃料电池系统中的动力阻抗如欧姆电阻(例如电解液,接触、渗透层电阻)、反应物的传输限制,燃料电池组件包括电流集电极、渗透层电极、催化层、膜,外在环境如不同的温度、压力、湿度和气体流量等条件下,燃料电池内阻均会出现不同程度的变化,阻抗测试能根据这些变化收集电堆运行的各种静态动态信息。


1、氢能燃料电池阻抗测试分析系统CN011


HIOKI日置的CN011燃料电池测量系统是为了测量燃料电池的阻抗而开发,致力于解决行业内动态阻抗谱测试痛点问题,提供真实、可信、稳定和兼容的动态阻抗测试平台。


测试对象:电堆,电芯,电解槽的动态内阻测试,定频阻抗测试

测试电压最大: 1000V

特点:最多支持50通道同步测试,扫频范围0.01Hz~20kHz,精度保证0.1mΩ

软件概要:多种测试模式(Cole-Cole图扫频测试,VI特性,定电流连续测量), 实时监测实时绘图分析,检测结果可生成标准模板的csv,xls文件。


CN011提供准确可信的交流内阻Rs及奈奎斯特图Nyquist数据。



在保证本体CN011 静态测试精度的同时,考虑了行业内使用馈网式负载的实际干扰情况, 通过HIOKI研发的信号 Wide Frequency 处理技术规避干扰信号。


高抗噪性可实现运行中的稳定测量以及实时 COLE-COLE 绘图和特性图,有助于燃料电池系统控制和流路设计。


CN011不仅可以用于测试燃料电池,还适用于锂电池与电解槽、电池模组内阻测试;额外搭载一台电源,也可用于测试线圈的电流偏置特性,以及电容的电压特性等。


氢燃料电池电流分布测量系统CN062


在燃料电池中,如果单片电池内的流路设计和气体的控制不适当,则反应生成的水分会导致流路堵塞,引起发电效率降低。CN062通过监测燃料电池电芯内部的电流分布,可实时掌握电池单元内部状态。



结语

碳中和承诺为我国新能源跨越式发展吹响了号角,2022年国家发改委发布了《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》,氢能被确定为未来国家能源体系的重要组成部分和用能终端实现绿色低碳转型的重要载体。


站在世界测量领域的前沿阵地,HIOKI日置始终与客户一起,积极推动氢能、可再生能源更广泛的应用,致力于为客户提供先进可靠的测量解决方案,助推创新,守护用能安全,助力碳达峰碳中和双碳目标的实现。

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