汽车总站网
市场 • 应用 • 技术
搜索
当前位置:主页 > 新闻资讯 >

原创编译|美国能源部DOE燃料电池系统技术目标(二)

时间:  2020-02-25 16:56  来源:  氢智会编译   作者:  杨秦泰

美国燃料电池技术办公室“多年研究、开发和示范(MYRD&D)计划”陈述了燃料电池技术办公室(FCTO)(隶属于美国能源部能效和可再生能源办公室(EERE))的所有活动目标、目的、技术目标、任务和时间表。MYRD&D计划是一份现成的文件,会定期进行修订以反映技术的进展,对发展时间表和目标的修订,基于外部审查的更新以及FCT办公室范围的变更。该文件于2003年首次发布,并于2005年进行了修订。该文件在2012年进行了重大修订,以反映科学进步和不断变化的技术格局。对MYRD&D计划所做的任何修订均通过严格的变更控制流程进行,如本报告的“系统集成”部分所述。能源部内部的氢和燃料电池活动继续受到氢和燃料电池界利益相关者的广泛关注,其中包括国家研究委员会和美国国家工程院的专家组。

本次编译内容,来源于3.4 “2016燃料电池“部分,这部分内容在2017年5月更新过。这部分内容分三次发送,昨天发布的为第一部分,本次推送为第二部分。

a PGM含量和加载目标可能必须更低,以实现系统成本目标。

b 额定功率工作点取决于MEA温度,并且定义为V=77.6(/ 22.1±T[°C)的电压,基于Q /δTi=1.45 kW/C的目标,以及从表3.4.4定义的Q/δTi,MEA温度近似等于电堆冷却剂出口温度。

c Steinbach等人。(3M),“传输用的高性能、耐用、低成本膜电极组件”,2014年度价值评估,

http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review14/fc104_steinbach_2014_o.pdf

d 基于150kPa绝对压力下的MEA总功率。在0.692 V和90°C下测量,满足Q/ΔT<1.45千瓦/摄氏度。在250千帕abs状态下为0.12克/千瓦。

e 使用表P.1中的协议测量。

f Kongkanand等人。(通用汽车),“高活性脱合金催化剂”,2014年度价值评估,

http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review14/fc087_kongkanand_2014_o.pdf

g 使用表P.2中的协议测量。

h B.Popov等人,“质子交换膜燃料电池用超低掺杂铂阴极催化剂的开发”,2015年度价值评估,

http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review15/fc088_Popov_2015_o.pdf。

i D.J.Liu(ANL),“来自合理设计的三维前体的新型非铂族金属催化剂”,2015年度价值评估,

http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review15/fc118-Liu-Liu-2015,p.pdf,幻灯片9。

j 目标相当于在0.1mgPGM/cm²时PGM催化剂的聚集活性目标0.44a/mgPGM。

a 在MEA满足1000兆瓦/平方厘米的性能指标的条件下,预计高产量(每年50万台80千瓦系统)的成本。

b 每年为500000个系统生产足够极板的成本。能源部氢和燃料电池计划记录15015,“燃料电池系统成本-2015”,http://www.Hydrogen.energy.gov/Program_records.html。

c H.Wang(踏板),“低成本质子交换膜燃料电池金属双极板”,2012年年度进展报告,http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/progress12/v_H_1_Wang_2012.pdf。

d 根据标准气体输送试验(ASTM D1434)。

e  C.H.Wang(Treadstone),私人通信,2014年10月。

f  Blunk等人,《J.电源》159(2006)533-542。

g  pH3 0.1ppm HF,80°C,峰值有功电流<1x10-6 A/cm2(0.1 mV/s,-0.4V至+0.6V(Ag/AgCl)下的动电位测试),用氩吹扫除气。

h  Kumar,M.Ricketts和S.Hirano,“汽车聚合物电解质膜燃料电池双极板不锈钢基板上纳米金涂层的现场评估”,《电源杂志》195(2010):1401-14072009年9月。

i  pH3 0.1ppm HF,80°C,无源电流<5x10-8a>24小时,充气溶液。

j  O.Adrianowycz(GrafTech),“用于汽车质子交换膜燃料电池的下一代双极板”,2009年度进展报告,http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/progress09/v_g_2_Adrianowycz.pdf。

k 包括根据Wang等人测量的界面接触电阻(接收时和恒电位试验后)。J、 电源115(2003)243–251,200磅/平方英寸(138牛顿/平方厘米)。

l  ASTM-D 790-10无增强和增强塑料及电绝缘材料弯曲性能的标准试验方法。

m D.Haack等人。(Porvair),“碳碳双极板”,2007年年度进展报告,http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/progress07/v_b_3_haack.pdf。

n 根据ASTM E8M-01《金属材料拉伸试验的标准试验方法》,或证明有能力按宽度、深度和半径标记通用通道设计。

o  M.Brady等人。(橡树岭国家实验室),“氮化金属双极板”,2010年年度进展报告,http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/progress10/v_l_1_brady.pdf。

a 当测试台测试完全集成系统时,电机控制器的输入功率。全集成系统包括控制系统电子设备、空气过滤器和任何可用于冷却的附加气流。

b压缩机:92 g/s流量,2.5巴(绝对)排放压力;40°C,25%相对湿度入口条件。膨胀机:88 g/s流速,2.2巴(绝对)入口压力,70°C,100%相对湿度入口条件。

c压缩机:23 g/s流量,最小1.5巴(绝对)排放压力;40°c,25%相对湿度入口条件。膨胀机:23 g/s流速,1.4巴(绝对)入口压力,70°C,100%相对湿度入口条件。

d压缩机:4.6 g/s流量,最小1.2巴(绝对)排放压力;40°C,25%相对湿度入口条件。膨胀机:4.6 g/s流速,<压缩机排气压力,70°C,20%相对湿度入口条件。

e根据表P.10中的协议进行耐久性试验。

f重量和体积包括电机、电机控制器。

g根据每年50万台的制造量制定成本指标。

h包括压缩机、膨胀机和电机控制器的成本,每年生产500000个系统。能源部氢和燃料电池计划记录15015,“燃料电池系统成本-2015”,http://www.Hydrogen.energy.gov/Program_records.html。

a  Gore最终报告DE-EE0000465,低成本、高性能燃料电池加湿器的材料和模块,2013年2月。

b 干空气输入:3000 SLPM干气流量,183 kPa(绝对值),80°C,0%RH。湿空气输入:2600 SLPM干气流量,160千帕(绝对),80°C,85%相对湿度。

c 根据表P.11中的协议进行耐久性试验。

d 预计大批量生产的成本(每年50万台80千瓦的系统)。

能源部氢和燃料电池计划记录15015,“燃料电池系统成本-2015”,http://www.Hydrogen.energy.gov/Program_records.html。

a  L.Eudy等人,“美国运输车队中的燃料电池公交车:现状2015”,技术报告NREL/TP-5400–649742015年12月。http://www.nrel.gov/docs/fy16osti/64974.pdf。

b 发电机构被定义为燃料电池系统和电池系统。燃料电池系统包括辅助子系统,如空气、燃料、冷却剂和控制子系统。不包括电力电子、电力驱动和储氢罐。

c 根据适当的占空比。

d 在不增加加注时间的情况下,应能进行多次连续的燃油加注。

e 成本预计每年生产400套系统。该生产量仅用于分析目的,并不代表预期的销售水平。

f  Paul Jenné,“燃料电池电动公交车项目——从行业角度看的现状和前景”,在2015年国际燃料电池公交车研讨会上的演讲,

http://gofuelcellbus.com/index.php/workshops/2015-International-Fuel-Cell-Bus-Workshop-registration。

g  40000-100000美元,仅用于燃料电池系统,基于每年200-1000辆公交车的预计制造成本的蒙特卡罗分析。B、 D.James等人。(Strategic Analysis,Inc.),“运输用直接氢质子交换膜燃料电池系统的批量生产成本估算:2014年更新”,最终报告。估计每个系统的电池成本将增加20000美元(B.D.詹姆斯,私人通信,2015年5月)。

美国能源部氢和燃料电池计划记录12012,“燃料电池总线目标”,

http://www.Hydrogen.energy.gov/Programu records.html。

i 不包括发电机构的中期大修。
 



读者留言
看不清?点击更换

商用汽车总站网

  • www.chinaautoms.com/由北京茂胜文化传媒有限公司版权所有@2019

    京ICP备18056018号-1

    合作QQ: 305140880

    地址:北京市朝阳区清河营国际城乐想汇3号楼1612室