為什么燃料電池要重視風冷電堆設計？海億新能給出新方案

電堆是氫燃料電池的動力來源，電堆在運行過程中，產(chǎn)生一部分電能，剩下部分以熱量的形式散出。電堆質(zhì)子交換膜（PEM）需要適度潤濕狀態(tài)才能發(fā)揮良好的傳質(zhì)性能。因此，膜電極溫度不能過高，否則會導致PEM脫水形變，毀壞電池。目前，業(yè)內(nèi)有水冷電堆和風冷電堆兩種方式進行電堆散熱。

水冷電堆利用循環(huán)水流動散熱，冷卻效果非常好，但是面臨成本高、體積大、結構復雜、漏水風險等缺點。相比之下，風冷電堆具有體積緊湊，結構簡單、魯棒性好、經(jīng)濟性強的優(yōu)點。

隨著氫能應用場景不斷拓寬，在無人機、助力車、叉車、機器人、便攜電源、通信基站等多個消費領域快速發(fā)展，小體積、低重量、低成本的風冷電堆技術路線迎來爆發(fā)，高性能、輕量化、可定制的風冷電堆需求日益增長。

催化劑是燃料電池電堆核心部件，起到催化電化學反應速率和效率的作用。目前，質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）催化材料仍以鉑催化劑（Pt）為主。由于地球上鉑金屬資源稀缺，PEMFC催化成本高昂，進一步阻礙氫能大規(guī)模商業(yè)應用。因此，開發(fā)低Pt載量的燃料電池電堆技術對于氫能產(chǎn)業(yè)具有重要意義。

海億新能通過多種技術創(chuàng)新舉措，結合市場需求，開發(fā)出高能量效率、一致性好、壽命更長的氫燃料電池HYFCAS風冷電堆系列產(chǎn)品，它有何獨te之處呢？

海億新能技術團隊通過適當添加Ir、Ru增強抗反極能力，定制設計活性面積，定制設計膜電極碳紙親/疏水配比，增大電堆與環(huán)境溫差提升散熱效率，優(yōu)化風扇強制對流設計等創(chuàng)新思路，全面提升電堆性能。Pt載量低至0.15-0.25mg/cm2，風冷應用性能可達0.72W/cm2，實現(xiàn)低Pt載量與高能量效率，技術優(yōu)勢顯著。

“木桶理論”告訴我們，一只木桶盛水的多少，并不取決于桶壁上蕞高的那塊木塊，而恰恰取決于桶壁上最短的那塊。

氫燃料電池電堆由多個單片電池以串聯(lián)方式層疊組成，每片電池會產(chǎn)生0.6V-1V的電壓。如果單片電池電壓不穩(wěn)定，壓差較大，就會影響到電堆整體效能，甚至產(chǎn)生反極現(xiàn)象。因此，嚴格制造組裝工藝，保持電壓一致性，非常重要。

海億新能風冷電堆生產(chǎn)制造由多軸機器人、視覺定位點膠機、多溫區(qū)隧道爐、伺服絲杠壓機等高精密自動化設備完成，從上料、轉(zhuǎn)運、入庫到生產(chǎn)，全流程高度自動化，品控達到車規(guī)級質(zhì)量要求，生產(chǎn)能力已通過IATF16949及ISO9001質(zhì)量管理體系認證。電壓一致性優(yōu)良，電堆性能穩(wěn)定均一，可靠耐久。

此外，還通過多物理場耦合模型，全面優(yōu)化電堆氣體流道槽寬、脊寬、槽深，電池內(nèi)溫度分布更均勻，使風冷電堆在實際運行中發(fā)揮更出色的性能。