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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
黄瑞 翁昕晨 陈俊玄 俞小莉 杨爱喜
热管理是氢燃料电池开发的一个重要课题，合适的热管理技术对提高车用氢燃料电池发动机的性能意义重大。为了获得氢燃料电池工作时的产、散热性能并对热管理控制策略进行评价，该文采用模块化的思维开发了氢燃料电池热管理测试系统，建立了氢燃料电池热管理的评估方法，能够对氢燃料电池的产、散热性能进行详细分析，进而获取氢燃料电池热管理优化的依据，同时为冷却系统的匹配设计提供可靠数据。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
常国峰 李玉洋 季运康
为保证燃料电池汽车动力系统综合测试环境舱的安全运行,对舱内进行了氢气主动和被动安全设计。环境舱内的辅助设施均采用防爆设计。在舱内顶部角落安装两个氢气检测报警器,成对角位置分布。氢气报警器经过标准气体标定以及舱内释放氢气检测,均能快速准确检测氢气浓度。环境舱内燃料电池阴极侧的高氢尾气和泄漏的氢气分别采用尾气排放系统和排风系统,将含有高浓度氢气的气体排出实验室外。环境舱的氢安全设计满足燃料电池汽车动力系统综合测试环境舱的氢安全要求。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邱云峰 方朱璐妮 于淼 马卓 宋珊珊 刘绍琴
设计了一个由科研成果转化而来的本科综合实验。该实验用聚多巴胺包覆Ti_3C_2T_x纳米片提高其水氧稳定性和生物相容性，表征其显微形貌、组成和电化学性质。利用自来水厂污泥接种混合微生物，测试电池的输出电压、功率密度、化学需氧量和生物活性等。使用裸露碳布作为对照组，通过比较分析数据，探索阳极的设计规律，鼓励学生在实验中使用自制电池处理生活污水和工业污水。采取交叉互评方式，对学生实验成绩进行评定，激发学生的科研兴趣，培养学生的批判精神和解决实际问题的能力。
[期刊] 物流技术
[作者]
杨敏 裴向前 郑建龙
随着物流业不断发展,叉车的需求量将会越来越大。但是石油价格连年攀升,内燃叉车的使用成本越来越高,其废气污染也非常严重,内燃叉车的发展和使用受阻。蓄电池叉车解决了噪声和废气的问题,但续驶里程较短。燃料电池叉车以清洁、高效的燃料电池为动力源,克服了上述问题,是一种理想的叉车类型。
[期刊] 现代日本经济
[作者]
蒋瑜洁 丁钰慧 关昕
日本在实现经济社会发展全面绿色转型过程中,为突破本国资源匮乏限制的同时发挥其技术优势,高度重视氢燃料电池汽车产业的发展。日本通过中央政府的顶层设计明确氢燃料电池汽车产业战略发展目标,同时修订相关法律法规、推行中央财税激励与技术研发促进政策,引导氢燃料电池汽车产业发展;并通过建立中央与地方、地方政府之间沟通交流机制,地方政府因地制宜出台政策,促进地方氢燃料电池汽车产业能动性发展;再通过企业构建完整产业链促进应用落实,以及高校与科研院所的技术研究与人才培养,实现日本氢燃料电池汽车产业健康有序发展。中日两国氢燃料电池汽车产业在技术、市场、发展模式等领域存在极强的互补性,市场与技术共享、政府治理经验交流学习等方面合作前景广阔。日本氢燃料电池汽车产业发展的经验教训可为中国提供一些有益的启示和借鉴。
[期刊] 现代日本经济
[作者]
张杰
当前，在气候危机、能源安全和局部冲突等多重因素的影响下，各国积极加快氢能源推广应用。在氢能源应用领域，氢燃料电池汽车靠零排放、零噪音和节能环保等优势，逐步受到各个国家的重视。中日两国在氢燃料电池汽车产业发展上处在不同发展阶段，各自拥有不同的发展优势。作为先发国家的日本，具有技术先进、产业协同度高及国家战略重视等优势；而刚起步的中国，在市场需求及加氢气站建设等方面具有一定优势。但两国除了自己所面临的个性问题外，依然存在核心技术瓶颈、成本过高和市场规模尚小等共性问题。那么，处在起步阶段的中国，总结日本的经验教训，对促进本国氢燃料电池汽车产业发展，具有一定借鉴意义；而面临一定困境的日本，加强与中国的合作，可以解决一些发展困难问题。因此，分析中日氢燃料电池汽车产业发展状况、优势及日本经验，探讨中国可向日本借鉴学习之处，以便进一步展望未来两国为解决困境探寻可能交流合作的领域。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
雷钢 卢海峰 张财志 王科 康玲
该文结合科研热点，设计了具有创新性和研究性的“高温质子交换膜燃料电池动态性能测试实验”。实验研究了阳极流动和死端模式下高温质子交换膜燃料电池在阶跃电流条件下的动态响应。从实验理论基础、实验平台搭建、性能测试方法及内容、实验结果探讨分析等方面，展示了科学研究的全过程。该实验旨在培养和提升学生的实验素养、科研能力、创新能力和实践能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈涛 许志 任静 赵春江 刘永生
设计和搭建由光伏(PV)、燃料电池(FC)、蓄电池(Battery)和直流负载(Load)等构成的混合直流微电网系统,对系统的供电模式和能量流动方式进行优化设计,以上海地区日照强度和负载功耗为例,借助Matlab/Simulink对系统进行建模。模拟结果与实验结果吻合性较好,新型混合直流微电网系统较好地克服了光伏发电间歇性和燃料电池输出功率不稳定的影响,光伏与燃料电池搭配使整个系统具有较高的稳定性和实用性。
关键词：
太阳电池 燃料电池 直流微电网 模型仿真
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
方川 徐梁飞 黄海燕 李建秋 洪坡 江宏亮 赵兴旺 胡尊严
为满足车用燃料电池单片活性面积大于200cm2的测试研究需求,研制了面向大活性面积燃料电池单片的多通道气体组分在线采样系统。该系统能够为大活性面积的燃料电池单片提供宽范围的工作条件,快速地采集燃料电池工作过程中阴极和阳极流道内各个局部区域的气体,并在线分析其组分,为研究车用大活性面积燃料电池单片内的不一致性等问题提供了有效的测试手段。
[期刊] 情报杂志
[作者]
张丰 刘啦 缪小明
[目的/意义]燃料电池由于其污染小、能量转化效率高和可靠性高等特点,逐渐成为未来新能源汽车动力技术的发展方向,研究燃料电池领域的技术发展路径对我国汽车产业的发展具有十分重要的现实意义。[方法/过程]运用主路径分析法,对19602014年燃料电池领域的技术专利进行了实证研究。[结果/结论]结果表明:质子交换膜燃料电池是近些年的研究热点;丰田和本田汽车公司在核心专利上占有优势。在此基础上,对质子交换膜燃料电池进行了技术轨迹和关键技术分析,研究显示了该技术目前的研究热点和研究方向。
关键词：
燃料电池 技术轨迹 专利数据
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
黄瑞 舒雷 陈俊玄 郅文彬 林武震
为确保消防特种车辆能在高温环境下正常工作，该文设计了一种新型的电池热管理系统。提出在电池外围布置隔热结构进行热防护，电池放电过程中产生的热量则通过相变材料进行吸收。此外在相变材料中布置液冷管道，待消防特种车辆撤离火场后利用液体换热实现相变材料的再生。该文重点关注相变材料对电池组的温度控制情况，对电池放电温升的仿真结果显示，电池组温度始终处在正常范围内，初步验证了设计的可行性。在此基础上进行了实验验证，恒流放电的过程中电池组工作正常，在相变材料的作用下电池组温度得到了有效控制。为进一步优化设计，通过仿真模型研究了相变材料相变点、相变潜热等因素对热管理冷却性能的影响。
关键词：
特种车辆 锂离子电池 相变材料 热管理
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
陈东方 裴普成 宋鑫
耐久性不足严重制约了锌空燃料电池的商业化发展,对电池的老化特性及机理进行实验研究和分析十分必要。该文基于电池应用时面临的单次稳定运行、长周期连续稳定运行、停机储存和周期性启停循环等主要工况提出了锌空燃料电池的耐久性测试评价方法,开展了老化实验。研究了不同工况下电池的老化特性,并结合实验结果分析了老化机理。最后,从电解液管理、延长空气电极寿命和电池管理3个方面提出了延缓电池老化的方法。实验结果表明:该文提出的耐久性测试评价方法可用于锌空燃料电池的老化特性及耐久性提升方法的研究。
关键词：
锌空燃料电池 老化 工况 机理 空气电极
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王泽英 陈涛 张继伟 陈金奇 冯政恒
流场对于质子交换膜燃料电池(PEMFC)的燃料分布及水管理具有重要影响.该文根据银杏叶叶脉结构在双极板上设计了一种仿生结构流场.采用计算流体动力学商业软件Fluent对其峰值功率密度及内部情况进行了模拟分析.比较了分别采用该仿生流场、平行流场及五蛇流场的PEMFC在峰值功率密度、内部质量传输及电流密度分布等方面的差异,结果表明:采用仿生流场的电池峰值功率密度比平行流场高28.85%,但比五蛇流场低4.36%.由于仿生流场具有更高的气体压力,其内部反应物分布及电流密度分布比平行流场更均匀.
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
赵阳 王树博 李微微 谢晓峰
质子交换膜燃料电池电压损耗的定量分析,对于寻求膜电极性能的提升空间具有重要的参考意义。该文以实验室自制的膜电极为研究对象,对其内部损耗、 ohm极化、活化极化以及浓差极化依次进行了实验分析。结果表明:在阴极铂载量为0.2 mg/cm~2的膜电极中,活化极化在整体电压损耗中所占比例最高,这一现象在低温下愈发明显; ohm极化的占比最小,电流密度为1 550 mA/cm~2时,其最大值约为0.09 V;浓差极化在低电流密度区域的影响较小,在大电流密度区域以指数形式增长。经过对浓差极化的分析发现, 40%～44%的氧气扩散阻力主要来源于气体扩散层内的分子扩散阻力, 43%～50%的氧气扩散阻力主要来源于氧气穿过离聚物层到达铂表面的阻力。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王泽英 陈涛 张继伟 陈金奇 冯政恒
流场对于质子交换膜燃料电池(PEMFC)的燃料分布及水管理具有重要影响.该文根据银杏叶叶脉结构在双极板上设计了一种仿生结构流场.采用计算流体动力学商业软件Fluent对其峰值功率密度及内部情况进行了模拟分析.比较了分别采用该仿生流场、平行流场及五蛇流场的PEMFC在峰值功率密度、内部质量传输及电流密度分布等方面的差异,结果表明:采用仿生流场的电池峰值功率密度比平行流场高28.85%,但比五蛇流场低4.36%.由于仿生流场具有更高的气体压力,其内部反应物分布及电流密度分布比平行流场更均匀.
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