化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
商用氫燃料電池系統狀態檢測及異常識別檢測新方法！
2022年10月27日 13:02:57
來源：化工儀器網 作者：羊舌木 點擊量：5246
近日，中國科學技術大學工程科學學院特任研究員毛磊團隊在氫燃料電池無損檢測方面取得突破性進展。
【化工儀器網 項目成果】當前人類建立在以消耗煤炭、石油、天然氣為主的不可再生能源基礎之上的經濟發展模式，導致了日益突出的環境污染和溫室效應問題。為實現人類社會可持續發展，建立人與自然的和諧關系，發展風能、水能、太陽能、生物質能、地熱能、海洋能等綠色能源，成為世界各國高度關注的課題。
氫燃料電池是以氫氣為燃料，通過電化學反應將燃料中的化學能直接轉變為電能的發電裝置，具有能量轉換效率高、零排放、無噪聲等優點，相應技術進步可推動氫氣制備、儲藏、運輸等技術體系的發展升級。在新一輪能源革命驅動下，世界各國高度重視氫燃料電池技術，以支撐實現低碳、清潔發展模式。
然而目前影響商用氫燃料電池系統大規模應用的主要因素是電池運行過程中可靠性需要評估，即電池異常狀態需要及時識別。目前，主要的狀態識別方法難以對電池內部狀態變化的發展路徑及對應機理進行檢測及分析，從而無法根據識別結果對氫燃料電池系統進行對應調控，進而保障氫燃料電池系統的運行安全。
除此之外，在氫燃料電池運行過程中，電池性能狀態與其內部水分布、電流分布息息相關。目前，相關技術主要通過材料分析、水傳輸分布、電流分布等手段來評估氫燃料電池性能狀態，然而這些技術會干擾電池的運行狀態，甚至破壞電池固有結構和性能，進而很難保證技術可靠性和實用性。
近日，中國科學技術大學工程科學學院特任研究員毛磊團隊在氫燃料電池無損檢測方面取得突破性進展。他們首先建立氫燃料電池仿真模型，分析其在不同運行狀態下的電流和磁場分布變化；進而搭建氫燃料電池外部磁場檢測系統，通過磁場成像分析氫燃料電池系統內部狀態變化路徑及對應機制。
研究團隊將氫燃料電池內部電流分解為平行膜方向膜電流和垂直膜方向主電流，并揭示了氫燃料電池故障時性能下降的本質原因——參與化學反應的主電流減少，寄生損耗的膜電流增加，因此膜電流及其激發磁場可以反映電池性能變化。
該項研究首次在該研究領域內系統性地分析并提出了氫燃料電池的性能變化與其內部不同分量電流和激發磁場的關聯機制。同時，該項研究工作中還提出了一種基于磁場成像的氫燃料電池系統無損檢測理論及方法，可在氫燃料電池運行過程中揭示狀態變化的起源和演變過程，在商用氫燃料電池系統的狀態檢測及異常識別方面極具應用潛力。
研究成果日前發表在《細胞》期刊旗下的《物理科學報告》上。
(資料來源：中國科學報)
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
南京航空航天大學鈣鈦礦太陽能電池領域再獲重要突破，氣相輔助表面重構技術有望幫助鈣鈦礦太陽能電池邁向產業化。2025-06-03 11:11:44
-
以溫控科技助推鋰電行業高質量發展 廈門宇電精彩亮相CIBF2025
廈門宇電自動化科技有限公司攜帶其高品質、高性能的系列溫控產品，精彩亮相第十七屆深圳國際電池技術交流會/展覽會（CIBF2025）。2025-05-21 16:31:32 -
2025年5月15日，第十七屆深圳國際電池技術交流會/展覽會(CIBF2025深圳電池展)在深圳國際會展中心盛大舉辦，展出面積達 ...2025-05-15 11:19:08
-
直擊全球新能源技術策源地！化工儀器網邀您云端共赴CIBF2025深圳電池展
作為CIBF2025展會官方合作媒體，化工儀器網將全程深度參與，通過3場沉浸式逛展直播 4大企業專訪，化工儀器網、視頻號同步直播，...2025-05-14 16:06:48 -
第十七屆深圳國際電池技術交流會/展覽會（CIBF2025）將于2025年5月15日在深圳國際會展中心寶安館開幕，以“技術主權 開放...2025-05-14 14:42:23
-
生態環境部根據省級生態環境部門報送的試點單位情況，經審核，生態環境部建立了優化廢鉛蓄電池跨省轉移管理試點單位清單（第二批），現予印...2025-04-21 14:47:40
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
