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Wasserstoff-Brennstoffzelle
Eine Brennstoffzelle nutzt die chemische Energie von Wasserstoff oder anderen Brennstoffen, um sauber und effizient Strom zu erzeugen. Wird Wasserstoff als Brennstoff verwendet, entstehen lediglich Strom, Wasser und Wärme. Brennstoffzellen zeichnen sich durch ihre vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten aus; sie können mit unterschiedlichsten Brennstoffen und Rohstoffen betrieben werden und Systeme von der Größe eines Kraftwerks bis hin zu einem Laptop mit Strom versorgen.
Warum wählen?Wasserstoff-Brennstoffzellen
Brennstoffzellen können in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden und liefern Energie für Anwendungen in verschiedenen Sektoren, darunter Transportwesen, Industrie-, Gewerbe- und Wohngebäude sowie die langfristige Energiespeicherung für das Stromnetz in reversiblen Systemen.
Brennstoffzellen bieten gegenüber herkömmlichen, auf Verbrennung basierenden Technologien, die derzeit in vielen Kraftwerken und Fahrzeugen eingesetzt werden, zahlreiche Vorteile. Sie arbeiten effizienter als Verbrennungsmotoren und können die chemische Energie des Brennstoffs direkt in elektrische Energie umwandeln – mit Wirkungsgraden von über 60 %. Brennstoffzellen emittieren deutlich weniger oder gar keine Schadstoffe als Verbrennungsmotoren. Wasserstoff-Brennstoffzellen emittieren ausschließlich Wasser und tragen so zur Lösung kritischer Klimaprobleme bei, da kein Kohlendioxid freigesetzt wird. Auch Luftschadstoffe, die Smog verursachen und gesundheitliche Probleme am Einsatzort hervorrufen, entstehen nicht. Brennstoffzellen arbeiten geräuschlos, da sie nur wenige bewegliche Teile besitzen.
Wie Brennstoffzellen funktionieren
Brennstoffzellen funktionierenÄhnlich wie Batterien entladen sie sich nicht und müssen nicht aufgeladen werden. Solange Brennstoff zugeführt wird, erzeugen sie Strom und Wärme. Eine Brennstoffzelle besteht aus zwei Elektroden – einer negativen Elektrode (Anode) und einer positiven Elektrode (Kathode) –, die einen Elektrolyten umschließen. Ein Brennstoff, beispielsweise Wasserstoff, wird der Anode zugeführt, Luft der Kathode. In einer Wasserstoff-Brennstoffzelle spaltet ein Katalysator an der Anode Wasserstoffmoleküle in Protonen und Elektronen, die unterschiedliche Wege zur Kathode nehmen. Die Elektronen fließen durch einen externen Stromkreis und erzeugen so einen Stromfluss. Die Protonen wandern durch den Elektrolyten zur Kathode, wo sie sich mit Sauerstoff und den Elektronen zu Wasser und Wärme verbinden. Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen (PEM-Brennstoffzellen) stehen derzeit im Fokus der Forschung für Brennstoffzellenfahrzeuge.
PEM-BrennstoffzellenPEM-Brennstoffzellen bestehen aus mehreren Schichten unterschiedlicher Materialien. Die Hauptbestandteile einer PEM-Brennstoffzelle werden im Folgenden beschrieben. Das Herzstück einer PEM-Brennstoffzelle ist die Membran-Elektroden-Einheit (MEA), die die Membran, die Katalysatorschichten und die Gasdiffusionsschichten (GDL) umfasst. Zu den Hardwarekomponenten, die zum Einbau einer MEA in eine Brennstoffzelle verwendet werden, gehören Dichtungen, die die MEA abdichten und so das Austreten von Gasen verhindern, sowie Bipolarplatten. Diese dienen dazu, einzelne PEM-Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellenstapel zusammenzusetzen und Kanäle für den gasförmigen Brennstoff und die Luft bereitzustellen.
Dr. Hauss
Halbleitermaterial-Technologieingenieur und Vertriebsleiter
contact: sales001@china-vet.com
Das Brennstoffzellensystem
Ein Brennstoffzellenstapel kann nicht autark betrieben werden, sondern muss in ein Brennstoffzellensystem integriert sein. In diesem System versorgen verschiedene Hilfskomponenten wie Kompressoren, Pumpen, Sensoren, Ventile, elektrische Bauteile und die Steuereinheit den Brennstoffzellenstapel mit Wasserstoff, Luft und Kühlmittel. Die Steuereinheit gewährleistet den sicheren und zuverlässigen Betrieb des gesamten Brennstoffzellensystems. Für den Betrieb des Brennstoffzellensystems in der vorgesehenen Anwendung sind zusätzliche Peripheriekomponenten erforderlich, z. B. Leistungselektronik, Wechselrichter, Batterien, Brennstofftanks, Kühler, Belüftung und ein Gehäuse.
Der Brennstoffzellenstapel ist das Herzstück eines Brennstoffzellensystems. Er erzeugt Gleichstrom (DC) aus elektrochemischen Reaktionen in der Brennstoffzelle. Eine einzelne Brennstoffzelle liefert weniger als 1 V, was für die meisten Anwendungen nicht ausreicht. Daher werden einzelne Brennstoffzellen üblicherweise in Reihe zu einem Brennstoffzellenstapel geschaltet. Ein typischer Brennstoffzellenstapel kann aus Hunderten von Brennstoffzellen bestehen. Die von einer Brennstoffzelle erzeugte Leistung hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie dem Brennstoffzellentyp, der Zellgröße, der Betriebstemperatur und dem Druck der zugeführten Gase. Erfahren Sie mehr über die Bestandteile einer Brennstoffzelle.
Graphitelektrodenplatte und MEA
GraphitelektrodenplatteDetails
Wichtige Hinweise:
Die Funktion der Bipolarplatte (auch Membran genannt) besteht darin, einen Gaskanal bereitzustellen, die Vermischung von Wasserstoff und Sauerstoff in der Batteriegaskammer zu verhindern und einen Strompfad zwischen den in Reihe geschalteten Yin- und Yang-Polen herzustellen. Unter der Voraussetzung, dass eine gewisse mechanische Festigkeit und eine gute Gasbeständigkeit gewährleistet sind, sollte die Dicke der Bipolarplatte so gering wie möglich sein, um den Leitwiderstand und die Wärmeentwicklung zu minimieren.
Kohlenstoffhaltige Werkstoffe. Zu den kohlenstoffhaltigen Werkstoffen gehören Graphit, Formkohlenstoffwerkstoffe und expandierter (flexibler) Graphit. Die traditionelle Bipolarplatte besteht aus dichtem Graphit und wird in einen Gaskanal eingearbeitet. Die Graphit-Bipolarplatte weist stabile chemische Eigenschaften und einen geringen Kontaktwiderstand mit Messgasen auf.
Bipolarplatten benötigen eine geeignete Oberflächenbehandlung. Nach der Vernickelung der Anodenseite ist die Leitfähigkeit gut, und die Platte wird nicht leicht vom Elektrolyten benetzt, wodurch Elektrolytverluste vermieden werden. Der flexible Kontakt zwischen der Elektrolytmembran und der Bipolarplatte außerhalb der effektiven Elektrodenfläche verhindert wirksam das Austreten von Gas; dies wird als „Nassdichtung“ bezeichnet. Um die Korrosion von geschmolzenem Carbonat auf Edelstahl an der „Nassdichtungs“-Stelle zu reduzieren, muss der Rahmen der Bipolarplatte zum Schutz „aluminisiert“ werden.
| Bearbeitungslänge einer einzelnen Platte | Bearbeitungsbreite einer einzelnen Platte | Bearbeitungsdicke einer einzelnen Platte | Mindestdicke für die Bearbeitung einer einzelnen Platte | Empfohlene Betriebstemperatur |
| individuell angepasst | individuell angepasst | 0,6–20 mm | 0,2 mm | ≤180℃ |
| Dichte | Küstenhärte | Küstenhärte | Biegefestigkeit | Elektrischer Widerstand |
| >1,9 g/cm³ | >1,9 g/cm³ | >100 MPa | >50 MPa | ＜12µΩm |
| Imprägnierungsprozess1 | Imprägnierungsprozess2 | Imprägnierungsprozess3 |
| Die Mindestdicke für die Verarbeitung einer einzelnen Platte beträgt 0,2 mm. 1 kg/kPa ohne Leckage | Die Mindestdicke für die Verarbeitung einer einzelnen Platte beträgt 0,3 mm. 2 kg/kPa ohne Leckage | Die Mindestdicke für die Verarbeitung einer einzelnen Platte beträgt 0,1 mm. 1 kg/kPa ohne Leckage |
Prof. Ja
Für Arbeitsanfragen:yeah@china-vet.com
86-189 1159 6392
Ningbo VET Energy Technology Co., Ltd(Miami Advanced Material Technology Co., LTD)ist die Energieabteilung der VET Group, einem nationalen Hightech-Unternehmen, das sich auf die Forschung und Entwicklung, die Produktion, den Vertrieb und den Service von Brennstoffzellenteilen spezialisiert hat, wie z. B. Wasserstoff-Brennstoffzellenstapel, Wasserstoffgeneratoren, Membran-Elektroden-Einheiten, Bipolarplatten, PEM-Elektrolyseure, Brennstoffzellensysteme, Katalysatoren, BOP-Teile, Kohlepapier und anderes Zubehör.
Im Laufe der Jahre haben wir das internationale Qualitätsmanagementsystem ISO 9001:2015 erfolgreich abgeschlossen, eine Gruppe erfahrener und innovativer Branchenexperten und Forschungs- und Entwicklungsteams aufgebaut und verfügen über umfangreiche praktische Erfahrung in der Produktentwicklung und technischen Anwendung.
Eine der Hauptkomponenten von Wasserstoff-Brennstoffzellen sind Graphit-Brennstoffelektrodenplatten. Im Jahr 2015 stieg VET mit seinen Vorteilen in der Herstellung von Graphit-Brennstoffelektrodenplatten in die Brennstoffzellenindustrie ein und gründete das Unternehmen Miami Advanced Material Technology Co., LTD.
Nach jahrelanger Forschung und Entwicklung verfügt VET über ausgereifte Technologie zur Herstellung von Wasserstoff-Brennstoffzellen mit einer Leistung von 10 W bis 6000 W. Brennstoffzellen mit über 10000 W Leistung, die von Fahrzeugen angetrieben werden, werden entwickelt, um einen Beitrag zur Energieeinsparung und zum Umweltschutz zu leisten. Hinsichtlich des größten Problems der Energiespeicherung im Bereich neuer Energien haben wir die Idee entwickelt, dass PEM elektrische Energie in Wasserstoff umwandelt, der gespeichert wird, und dass die Wasserstoff-Brennstoffzelle mit Wasserstoff Strom erzeugt. Dies kann mit Photovoltaik- und Wasserkraftanlagen kombiniert werden.
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Häufig gestellte Fragen
Gibt es bei Ihnen eine Mindestbestellmenge?
Ja, wir verlangen für alle internationalen Bestellungen eine fortlaufende Mindestbestellmenge.
Können Sie die entsprechenden Unterlagen zur Verfügung stellen?
Ja, wir können die meisten Dokumente bereitstellen, einschließlich Analyse-/Konformitätszertifikate, Versicherungsnachweise, Ursprungszeugnisse und gegebenenfalls weitere Exportdokumente.
Wie lange ist die durchschnittliche Lieferzeit?
Für Muster beträgt die Lieferzeit ca. 7 Tage. Bei der Serienproduktion beträgt die Lieferzeit 15–25 Tage nach Eingang der Anzahlung. Die Lieferzeiten beginnen, sobald Ihre Anzahlung bei uns eingegangen ist und Sie die Produkte endgültig freigegeben haben. Wir sind stets bemüht, Ihre Wünsche zu berücksichtigen und können dies in den meisten Fällen auch realisieren.
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Wir garantieren für unsere Materialien und Verarbeitung. Ihre Zufriedenheit mit unseren Produkten ist unser oberstes Ziel. Unabhängig davon, ob Garantieansprüche bestehen oder nicht, gehört es zu unserer Unternehmenskultur, alle Kundenanliegen zur vollsten Zufriedenheit zu bearbeiten und zu lösen.
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Ja, wir verwenden stets hochwertige Exportverpackungen. Für Gefahrgut nutzen wir spezielle Gefahrenverpackungen und für temperaturempfindliche Artikel zugelassene Kühltransportbehälter. Sonderverpackungen und nicht standardmäßige Verpackungsanforderungen können zusätzliche Kosten verursachen.
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