1、水素供給システムは車両の安全性と寿命に影響し

水素循環システムは燃料電池エンジンの水素供給システムの中核部品の一つで、原子炉の陽極出口の高湿ガス循環を原子炉入口まで輸送する役割を果たしています。これと同時に、この循環プロセスにより陽極入口のガス加湿作用をある程度実現することができ、水素入口の追加加湿システムを省くことができ、燃料電池システムを簡素化することができます。現在主流の水素循環ポンプタイプは羅茨式、爪式、渦旋式及び羽根式の4種類で、そのうち羽根式は国内市場では比較的珍しいです。

良質の水素供給システムは、燃料電池車の高い航続距離と耐久性を保証するために、水素貯蔵量、安定性、安全性などの特徴を備えなければなりません。車載水素供給システムには、圧力流量調整素子、水素漏れセンサー、水素供給配管、制御システム、水素再循環システムなどがあります(通常、水素ボンベは含まれません)。水素供給システムの作業プロセスは、水素充填、水素貯蔵、水素輸送の3つのプロセスに分けることができます。水素ステーションの水素充填システムは、単一バルブを介して車に搭載された水素タンクに水素を注入します。水素ボンベは高純度(99.999%)、高圧力(35または70MPa)の水素を貯蔵します。燃料電池が水素を必要とする場合、減圧・安定弁を経て圧力が必要なレベルまで下がると、電動調整弁、圧力センサー、流量計、加湿器を経て原子炉に入って反応し、少量の余分な水素は水素再循環システムに入ったり、処理されて大気中に排出されます。

1)水素供給の安定性が良いと燃料電池の耐久性に役立ちます。水素ボンベの水素の出口圧力は35/70 mpaです。燃料電池車の電池炉は水素圧力が出口圧力よりはるかに小さいことが要求されます。

2)安全性が高いことが必須条件:水素は燃えやすくて爆発しやすい気体です。水素漏れ、過圧、超温和過流などの状況を防止し、システムが正常に働くことを保証するために、システムの圧力、温度と水素流量を検査し、安全な役割を果たす要素や対策を採用する必要があります。

02、水素再循環装置:水素利用率に影響を与え、水管理問題を解決し

水素再循環装置は、水素の効率を向上させると同時に、燃料電池エンジンの耐久性に影響を与える原子炉水管理の問題を解決します。燃料電池を正常に働作させるためには、通常、水素サイクルという方法が用いられていて、バッテリー内部で発生した水をバッテリーから持ち出した後、水気分離装置を経て、液体の水を分離した後、再び水素サイクルをバッテリーに戻して再使用します。一方では、ガスの排気ガスを反映する水分を電池に持ち込んで加湿作用を果たすことを実現することができます。その一方で、燃料電池陽極流路内での水素の流速を高め、陽極水の蓄積を防ぎ、陽極水没を防ぐほか、水素効率の向上にもつながります。

水素循環供給システムにはいくつかの形態があり、現在一般的なのは水素循環ポンプと水素誘導装置です。燃料電池には両方の装置のどちらかを単独で使うものと、両方を併用するものがあります。

1.水素循環ポンプ:モータ周波数変換制御モータを採用して、還流能力を異なる電力に応じて応答することができ、効率的に水素循環を改善することができ、柔軟性が高いですが、その運転を維持するために余分な電気を消費する必要があります。

2.リード器:余分な電力を消費する必要がなくて、しかも構造が簡単なので運行が信頼できて、寿命は比較的長いですが、還流能力は固定されているので、一定の出力電力範囲内で有効です。

03、再循環装置の大規模化は大幅なコストダウンに貢献し

たとえば、1台の価格は2005年時点で約300ドルでしたが、大量生産になれば20ドルと大幅に下がります。海外ではすでに使用されている水素循環装置ですが、国内ではまだ開発段階にあり、成熟した製品はありません。

1)米国のパーク社は、さまざまな燃料電池車に使用できる水素循環ポンプを開発しました。

2)米国H2Systems社が開発して提供する水素循環ポンプシリーズ(Hyrdogen Recirculation Blower Series)です。

3)米国のアルゴワン国立研究所は水素誘導装置(Ejector)と水素ポンプ混合循環システムを開発しました。

4)大手自働車メーカーも水素循環装置を開発し、燃料電池エンジンに採用しています。例えば、水素還流ポンプは、トヨタ自働車「Mirai」燃料電池車で実施されています。

5)は、国内の研究開発の段階では、いくつかの発明特許は、まだ成熟した製品です。

本文はネットワークから来て、すべて商業用途ではなくて、ただ読者の参考に供するだけで、版権は元の作者に帰属します。もし侵害または冒涜があるならば、連絡して削除します。