利用關(guān)鍵因素，實現(xiàn)理想的燃料電池系統(tǒng)性能

燃料電池技術(shù)的不斷進步促使驗證工程師尋求優(yōu)化系統(tǒng)性能的方法。選擇合適的質(zhì)子交換膜(PEM)，對于實現(xiàn)理想的系統(tǒng)性能和使用壽命而言至關(guān)重要。在本期“咨詢專家”中，W. L. Gore & Associates（戈爾公司）產(chǎn)品專家Chow Mun Hoe將為大家解讀影響燃料電池性能的關(guān)鍵因素。

為解決驗證PEM特性時的挑戰(zhàn)，Mun Hoe強調(diào)了系統(tǒng)性能、使用壽命，以及諸如膜電極組件(MEA)、電堆設(shè)計以及系統(tǒng)配置等變量之間錯綜復(fù)雜的關(guān)系。建議通過短電堆或全電堆測試，在電堆層面評估質(zhì)子交換膜對膜電極性能的影響，同時對不同的電堆設(shè)計進行驗證。系統(tǒng)層面的測試則需考慮系統(tǒng)設(shè)計、工作條件、驅(qū)動模式等因素，由此評估電堆的性能和使用壽命。

隨著重心向開發(fā)商用燃料電池汽車轉(zhuǎn)移，Mun Hoe強調(diào)了樹脂的類型、質(zhì)子交換膜增強層的結(jié)構(gòu)以及質(zhì)子交換膜的厚度都會影響到電導(dǎo)率和續(xù)航里程。制造商需要應(yīng)對工作過程中濕度變化和惡劣環(huán)境帶來的機械性能和化學(xué)耐久性衰減風(fēng)險。在量產(chǎn)制造過程中，只有采用系統(tǒng)性的方法和嚴格的質(zhì)量控制流程，才能確保一致且高質(zhì)量的生產(chǎn)。戈爾擁有成熟穩(wěn)定的制造工藝，還制定了產(chǎn)品規(guī)范，并通過合理的采樣計劃和嚴格的檢查對產(chǎn)品進行測試，可確保批次間的產(chǎn)品高度一致以及可靠的產(chǎn)品質(zhì)量。

在面對性能不佳或衰減的燃料電池電堆時，計時安培分析法(CA)、循環(huán)伏安法(CV)、電化學(xué)阻抗譜(EIS)以及SEM-EDX分析之類的診斷工具是非常寶貴的資源。這些診斷工具有助于電堆制造商識別性能衰減的潛在原因，深入理解電堆的性能及使用壽命，并助其實現(xiàn)設(shè)計改進。通過理解和利用關(guān)鍵因素，同時實施合適的策略，我們便可以在不同的應(yīng)用中實現(xiàn)理想的燃料電池系統(tǒng)性能。