质子交换膜燃料电池由通过半透膜彼此隔开的电极组成。大量串联布置的这些电极膜单元形成燃料电池堆。
在运行期间,燃料电池核心组件对进气中存在的颗粒、有害气体和水非常敏感。同时质子交换膜在工作中又需要空气中保持充分的相对湿度,以确保它不会太干。为了确保燃料电池堆无故障运行和系统的使用寿命,颗粒的过滤和有害气体的吸附以及有效的水分离非常重要。
据曼胡默尔透露,公司现已开发出用于燃料电池阴极通道并确保供应有效干净空气的创新型进气系统。
资料显示,曼胡默尔集团于1941年建于德国南部的路德维希堡,毗邻斯图加特。曼胡默尔集团致力于为国际汽车行业和工程机械行业开发和提供原厂配套设备。在汽车行业,曼胡默尔的产品包括多功能塑料空气过滤系统、进气歧管系统、液体过滤系统、空调滤清器和气缸盖罩以及用于车辆售后服务和维修的滤芯。
曼胡默尔集团作为拥有约80年过滤技术经验的汽车零部件公司,在燃料电池领域相关零部件已有多年开发经验。
针对阴极空滤净化系统的研发,曼胡默尔集团早在十多年前已经开始:2008年,开始开发适用于辅助动力装置的阴极空滤并在2009年进行首批样品供应;2010年,在微型热电联产设备上提供阴极空滤进行测试并于2012年成功中标此项目;2013年,PROTECT+air系列阴极空滤成功中标德国F-Cell项目;2014年,开发适用于SOFC辅助动力装置的阴极空滤;2016年,开发星形打折结构阴极空滤中标燃料电池叉车项目;2017年,推出了氨气吸附增强的过滤材料;2019年,推出新一代车用级ENTARON FC系列阴极空滤系统。
今年1月,曼胡默尔官微透露,公司已加入国际氢能委员会Hydrogen Council。国际氢能委员会于 2017 年初在达沃斯世界经济论坛上成立,是首个推动氢技术在全球能源转型中发挥作用的由全球领先企业首席执行官组成的倡议组织。目前的成员是80多家领先的能源、运输及工业企业。该理事会与政府决策者,国际当局和公众一道,旨在建立将氢能作为解决方案,以促进退出化石燃料和核能,并实现《巴黎协定》的目标。
下文将着重介绍阴极侧进气系统的主要功能及曼胡默尔给出的产品技术方案。
第一步:清洁空气
吸入的环境空气通过带有空气分离器的脏空气管道被引导到整个系统的核心部件阴极空气滤清器。颗粒过滤层将进气中的颗粒物质分离。过滤器滤芯的专用活性炭层吸收有害气体,例如二氧化硫(SO2),氮氧化物(NOx)和氨(NH3),因此可以保护催化剂免受污染和降解。