La crescita delle applicazioni alimentate a idrogeno è in aumento con una missione globale per ridurre le emissioni di gas serra. Importanti attività di ricerca e sviluppo sulle celle a combustibile sono in atto nei mercati dei trasporti e di stoccaggio dell'energia su larga scala per migliorare le prestazioni dei prodotti e la produzione manifatturiera.
Perché le aziende potrebbero optare per celle a combustibile anziché batterie elettriche? Le celle a combustibile sono particolarmente desiderabili per il volo elettrico, i camion commerciali pesanti e altre applicazioni in cui il peso più leggero o la densità di energia sono significativi per le prestazioni e l'efficienza del prodotto. Le celle a combustibile offrono anche potenza affidabile e di alta qualità senza dipendenza dalla rete. Questo vantaggio offre una grande flessibilità per applicazioni militari o stazionarie. Altre applicazioni includono applicazioni con droni perché le celle a combustibile hanno un'alta densità di energia che supporta una portata maggiore.
Sebbene le celle a combustibile siano state utilizzate per decenni, ci sono ancora molti test e ricerche da condurre per ottimizzare le sue prestazioni in applicazioni come FCEV. Le celle a combustibile a membrana a scambio protonico (PEM), in particolare, sono generalmente utilizzate nel trasporto e in alcune applicazioni stazionarie a causa del loro rapido tempo di avvio e del rapporto peso / potenza.
Selezione dell'attrezzatura di prova della cella a combustibile corretta
NHR offre soluzioni avanzate di prova per celle a combustibile ad alte prestazioni, tra cui prove del ciclo di vita delle celle a combustibile ed emulazione delle celle a combustibile per applicazioni di propulsione FCEV o propulsione elettrica. Le considerazioni chiave sulle apparecchiature di prova per i test sulle celle a combustibile includono le capacità di rigenerazione ed emulazione delle celle a combustibile descritte di seguito.
Capacità di rigenerazione
La rigenerazione è una considerazione tecnica importante per il test di celle a combustibile e sistemi. A differenza delle batterie, le celle a combustibile dipendono dall'idrogeno gassoso che viene consegnato alla cella a combustibile e convertito in elettricità attraverso un processo elettrochimico. Al fine di testare componenti o sistemi di celle a combustibile, le aziende in genere utilizzano combustibile a idrogeno per produrre elettricità che viene bruciata ai fini del test. Questo approccio comporta un aumento dei costi del carburante, del consumo di energia e degli sprechi di calore che si ingrandiscono quando è necessario ripetere i test. Carichi e fonti rigenerative riciclano l'energia di nuovo nella struttura o nell'UUT per il riutilizzo. Di conseguenza, i principali vantaggi includono una maggiore efficienza energetica, tempi di collaudo ridotti, maggiore produttività dei lavoratori ed eliminazione dei costi operativi non necessari.
Emulazione di celle a combustibile
Ci sono molti vantaggi nel testare le celle a combustibile emulando o simulando le caratteristiche delle celle a combustibile piuttosto che usare una pila di pile a combustibile reale. L'emulazione delle celle a combustibile riduce drasticamente i tempi di test, fornisce risultati di test altamente ripetibili e crea un ambiente di test più sicuro. I test con una pila di carburante reale richiedono che l'idrogeno venga consegnato alla pila di carburante, lasciato riposare e infine testato. I tempi e i costi significativi di preparazione delle celle a combustibile possono essere evitati utilizzando una pila di celle a combustibile emulata. In molte applicazioni, l'emulazione delle celle a combustibile accelera notevolmente i tempi di sviluppo, riduce i costi e aumenta l'efficienza energetica. Ad esempio, un tipico FCEV ha un serbatoio di idrogeno che immagazzina carburante a idrogeno che viene consegnato alla cella a combustibile e convertito in elettricità. La pila di celle a combustibile può essere emulata per testare altri componenti a livello di sistema dell'FCEV come il gruppo propulsore. Questa capacità di emulare una pila di carburante consente di eliminare molto tempo e costi.
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