水下密闭空间燃料电池发电系统

成果编号：21631

价格：面议

完成单位：江苏科技大学

单位类别：其他高校

完成时间：2018年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：装备制造、能源环保

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发布人：杨兴林离线

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燃料电池是一种高效清洁发电技术，然而通过高压钢瓶或者金属储氢的方式为燃料电池提供氢气具有安全隐患或低能量密度等问题。针对上述问题，本项目拟利用新型甲醇制氢技术结合先进燃料电池电堆设计方案，通过制备高选择性和活性的钯基催化剂，提高甲醇制氢的效率；采用原位生长法制备燃料电池金属流场板的保护层增强其抗腐蚀能力；利用多元合金化的方法，改善高压储氢材料的储氢性能；采用具有优良耐老化性、耐热性、耐化学性的三元乙丙橡胶为密封材料，结合双氢气管路设计防止氢气泄漏，并利用氢气传感器及时探测系统氢气泄漏情况，确保系统的安全性；对各单元运行参数的线性规划及性能匹配，形成复杂系统的一体化匹配设计及智能集中控制技术，最终制备出一套试用于水下密闭空间的高效高能量密度的燃料电池发电系统。其对应的研究内容主要包括：（1）甲醇储能和甲醇制氢装置的开发和性能提升；（2）金属储氢过渡装置的研制及充放性能提升；（3）低温燃料电池发电装置的研制及结构优化设计；（4）系统集成、一体化智能控制及安全操作技术等4部分内容。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新装备

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务、技术入股、人才培养、共建载体

参与活动：驻苏高校院所苏北五市产学研合作对接活动第七届中国江苏产学研合作大会

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 6 项
已授权专利,其中:发明专利 6 项
专利号:
201310218490.8
2017100125744
2016110857458
201610861120.8
201610867564.4

成果简介

成果概况

创新要点

近年来，甲醇制氢的技术不断完善，通过甲醇制氢减小对储氢装置的要求，解决大规模储氢难题，从而为提高燃料电池发电系统的能量密度提供了一种新思路。甲醇制氢-金属储氢-燃料电池发电系统通过甲醇重整制氢满足燃料电池对氢气的需求，并利用高能量密度的甲醇存储代替氢气存储，进而提高了燃料电池发电系统的能量密度，延长了潜艇水下巡航时间。该系统中的金属储氢系统只需要满足在甲醇重整器从启动到达到额定工况这段时间内燃料电池工作所需的氢气就可以了，因此大大降低了金属储氢的质量，提高了整个系统的能量密度。

主要技术指标

本项目针对水下密闭空间应用开发的燃料电池集成发电系统样机主要包含：甲醇制氢装置-金属过渡储氢装置-燃料电池发电装置-智能控制装置等子系统，具有高能量容量、高质量能量密度、高能量转化效率、额定功率可调节、低排放无污染、超静音低辐射、以及燃料和空气储罐供应不影响舱室环境等特殊优点，在潜艇、深水空间站，及各种潜水器中具有广泛的潜在应用前景。

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