燃料电池,什么是燃料电池

燃料电池

燃料电池正成为未来电能一个非常高效、清洁的来源。与今天的传统能源相比，燃料电池具有许多值得关注的优点。燃料电池的动力来源于一种能够从许多再生资源中提取的元素：氢。从氢到电能的转化不产生污染，而传统发电方法不仅需要使用不可再生燃料，还会造成污染。这些特性是燃料电池成为未来汽车、商业、居住、移动及其他许多电气应用的可行能源的诸多原因中最重要的两个。

什么是燃料电池？
所有燃料电池的基本工作原理都是相同的：将氢的化学能转化为电能。人们已经研究出数种不同类型的燃料电池技术。除了PEM、PAFC和SOFC之外，还有碱性燃料电池（AFC）和熔融碳酸盐（MC）燃料电池。PEM燃料电池因其相对较低的工作温度和较高的效率而广泛用于汽车工业中。图3所示为PEM燃料电池的工作方式。

因为一个单电池只能产生不超过1V的电压，所以大多数应用都需要多个电池。由多个象普通电池一样串联而成的燃料电池电堆可以实现更高功率的输出。有些燃料电池电堆包含数千个单体电池，能够产生车辆、商业及工业动力应用所需的高电压和大电流。

燃料电池测试系统

在研发（R&D）应用中，进行燃料电池测试的目的是确定和优化能量输出的特性，以及延长电堆的使用寿命和鲁棒性。在验证阶段，主要目的是优化设计以备大规模生产，以及在不降低效率的情况下降低电堆的总成本。对于制造应用，监测电堆是为了确保它们符合设计规范。研究、开发或制造燃料电池的科学家及工程师需要各种测量、控制、分析及可视化工具来评估和验证燃料电池技术。
燃料电池测试系统需要精确地监测和控制成百上千次测量，范围从氢燃料的流量、温度、压力和湿度到燃料电池组的输出电压和电流。测试系统必须能够监视和控制燃料电池在各种情况下的运行，并准确获得关于实时性能和工作特性等信息。测试系统还必须具有灵活性的数据采集、监视及控制的能力，以精确地控制燃料电池的工作和试验。图4所示是Advanced Measurements公司开发的用于固态氧化物燃料电池的测试系统。工程师们不断将新方法应用到他们的测试中，不断寻求可靠、精确及灵活的测试系统来辅助缩短开发周期、提高质量和降低成本，以开发出下一代的燃料电池。