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HIOKI日置 CN011 氫能燃料電池阻抗測試分析系統(tǒng)解決方案
2024-08-23
一、氫能市場發(fā)展前景
氫能是未來重要的能源轉(zhuǎn)型趨勢，相對于太陽能、風(fēng)水能等受到地理和季節(jié)限制的能源，氫能具備綠色清潔無污染，消耗時(shí)不產(chǎn)生二氧化碳，多種形態(tài)存儲且儲存時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)，是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。
氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置，與鋰電池汽車相比，有著充電時(shí)間短、續(xù)航里程更長、電池?zé)o重金屬污染等優(yōu)點(diǎn)。
隨著燃料電池技術(shù)的更新迭代和電解水制氫市場的興起，我國氫燃料電池汽車應(yīng)用示范城市群的落地及相關(guān)工作的推進(jìn)，氫燃料電池汽車已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展期，相應(yīng)地，對測試設(shè)備的需求顯著提升。
二、氫燃料電池測試的重要項(xiàng)目-阻抗測試
采用合適的測試設(shè)備和正確的測試方法，掌握燃料電池系統(tǒng)的狀態(tài)和分析評估，保證氫燃料電池的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)和安全，是氫能源車的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)。
內(nèi)阻在燃料電池是一個(gè)重要的測試指標(biāo)，燃料電池系統(tǒng)中的動力阻抗如歐姆電阻（例如電解液，接觸、滲透層電阻）、反應(yīng)物的傳輸限制，燃料電池組件包括電流集電極、滲透層電極、催化層、膜，外在環(huán)境如不同的溫度、壓力、濕度和氣體流量等條件下，燃料電池內(nèi)阻均會出現(xiàn)不同程度的變化，阻抗測試能根據(jù)這些變化收集電堆運(yùn)行的各種靜態(tài)動態(tài)信息。
1、能燃料電池阻抗測試分析系統(tǒng)CN011
HIOKI日置的CN011燃料電池測量系統(tǒng)是為了測量燃料電池的阻抗而開發(fā)，致力于解決行業(yè)內(nèi)動態(tài)阻抗譜測試痛點(diǎn)問題，提供真實(shí)、可信、穩(wěn)定和兼容的動態(tài)阻抗測試平臺。
測試對象：電堆，電芯，電解槽的動態(tài)內(nèi)阻測試，定頻阻抗測試
測試電壓最大： 1000V
特點(diǎn)：最多支持50通道同步測試，掃頻范圍0.01Hz~20kHz，精度保證0.1mΩ
軟件概要：多種測試模式（Cole-Cole圖掃頻測試，VI特性，定電流連續(xù)測量）， 實(shí)時(shí)監(jiān)測實(shí)時(shí)繪圖分析，檢測結(jié)果可生成標(biāo)準(zhǔn)模板的csv，xls文件。
CN011提供準(zhǔn)確可信的交流內(nèi)阻Rs及奈奎斯特圖Nyquist數(shù)據(jù)。
在保證本體CN011 靜態(tài)測試精度的同時(shí)，考慮了行業(yè)內(nèi)使用饋網(wǎng)式負(fù)載的實(shí)際干擾情況， 通過HIOKI研發(fā)的信號 Wide Frequency 處理技術(shù)規(guī)避干擾信號。
高抗噪性可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行中的穩(wěn)定測量以及實(shí)時(shí) COLE-COLE 繪圖和特性圖，有助于燃料電池系統(tǒng)控制和流路設(shè)計(jì)。
CN011不僅可以用于測試燃料電池，還適用于鋰電池與電解槽、電池模組內(nèi)阻測試；額外搭載一臺電源，也可用于測試線圈的電流偏置特性，以及電容的電壓特性等。
2、氫燃料電池電流分布測量系統(tǒng)CN062
在燃料電池中，如果單片電池內(nèi)的流路設(shè)計(jì)和氣體的控制不適當(dāng)，則反應(yīng)生成的水分會導(dǎo)致流路堵塞，引起發(fā)電效率降低。CN062通過監(jiān)測燃料電池電芯內(nèi)部的電流分布，可實(shí)時(shí)掌握電池單元內(nèi)部狀態(tài)。
案例1
將電流的實(shí)時(shí)測量值以不同顏色區(qū)分顯示方便客戶觀察低負(fù)載和高負(fù)載時(shí)的差異，亦可同步觀察 IO 信號，把握急停時(shí)的電芯內(nèi)部變化情況。
案例2
將電流和溫度的關(guān)系表格化。實(shí)時(shí)檢測是否有異常點(diǎn)。
三、結(jié)語
碳中和承諾為我國新能源跨越式發(fā)展吹響了號角，2022年國家發(fā)改委發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035 年）》，氫能被確定為未來國家能源體系的重要組成部分和用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體。
站在世界測量領(lǐng)域的前沿陣地，積極推動氫能、可再生能源更廣泛的應(yīng)用，致力于為提供先進(jìn)可靠的測量解決方案，助推創(chuàng)新，守護(hù)用能安全，助力碳達(dá)峰碳中和雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
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