01 燃料電池為什么選擇純氧？

純氧試驗(yàn)是指燃料電池工作時(shí)，負(fù)極側(cè)供給的燃料為氫氣，正極側(cè)供給的氧化劑為氧氣。

燃料電池因其具有轉(zhuǎn)換效率高、功率密度高、設(shè)備簡單、排放無污染、工作溫度低等眾多優(yōu)點(diǎn)，近年來，燃料電池在汽車、航空、發(fā)電廠等領(lǐng)域蓬勃發(fā)展。通常道路用質(zhì)子交換膜燃料電池以氫氣和空氣作為供給氣體，但當(dāng)應(yīng)用場景轉(zhuǎn)為太空、深海等無氧、欠氧環(huán)境時(shí)，空氣利用率低的問題將被暴露出來，此時(shí)在這種極端的應(yīng)用場景中，供給氣體替換為氧氣可以極大地提高儲存效率。

因此，純氧試驗(yàn)項(xiàng)目成為了特殊應(yīng)用場景下燃料電池測試的主要部分。

02 燃料電池純氧性能如何評價(jià)？

質(zhì)子交換膜燃料電池氫氧測試的反應(yīng)機(jī)理與氫空測試的反應(yīng)機(jī)理一致：

但相同電流、相同測試計(jì)量比的前提下，其正極側(cè)的供給流量不同：

正極供給側(cè)使用氧氣而非空氣時(shí)，燃料電池在極化性能中的體現(xiàn)也不相同，氫氧反應(yīng)相對于氫空反應(yīng)，其性能會有一定提升，主要原因是：

① 由于催化活性點(diǎn)的利用更加充分，活化過電壓降低；

② 由于沒有氮?dú)獾挠绊?，極限電流增加，高電流密度下的電壓損失隨之減少，即傳質(zhì)或濃度過電壓損失降低。

純氧極化試驗(yàn)前，需要使用純氧對電堆進(jìn)行吹掃，以置換堆內(nèi)空氣，完成吹掃后使用氫氣和氧氣在特定的條件下逐步加載電流，從而得到純氧的極化曲線。

純氧燃料電池堆的應(yīng)用除了極化測試之外，更應(yīng)該關(guān)注純氧燃料電池堆的壽命情況，正極側(cè)氧分壓的增高，會增加氧氣的竄氣量，影響燃料電池堆的壽命。

03 純氧試驗(yàn)需要哪些安全保障？

氧氣是使易燃物、可燃物發(fā)生燃燒爆炸的基本要素之一，能氧化大多數(shù)活性物質(zhì)，易與易燃物（如乙炔、甲烷等）形成具有爆炸性的混合物。常壓下，當(dāng)氧氣的濃度超過40%時(shí),有可能發(fā)生氧中毒。長期處于氧分壓為 60～100kPa（相當(dāng)于吸入氧濃度 40%左右）的條件下可造成眼損害，嚴(yán)重者可致人失明。

特嗨為保障純氧試驗(yàn)的安全開展，從氧氣供給到氧氣試驗(yàn)全流程，實(shí)施全面的安全保障措施：

獨(dú)立的氧氣供給站：設(shè)置了單獨(dú)的氧氣瓶存放場所，具備良好通風(fēng)、防爆曬；遠(yuǎn)離辦公區(qū)域。

安全的供氣匯流設(shè)計(jì)：一用一備，保障氧氣不間斷供給；具備超壓自動泄壓裝置，保證管路承壓安全；具備獨(dú)立的排空設(shè)計(jì)，保證緊急情況下的氧氣排空；配備氧濃度監(jiān)測儀，聯(lián)動試驗(yàn)室安全系統(tǒng)，泄漏情況下及時(shí)切斷氣源并報(bào)警。

嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾碇贫龋汗庹驹O(shè)立日常巡檢機(jī)制，包括氧氣泄漏量檢測、現(xiàn)場易燃物、匯流裝置狀態(tài)等方面的安全巡查；制定氣站的操作規(guī)程，包括規(guī)定安全操作的注意事項(xiàng)、氧氣供給流速的控制方法及異常響應(yīng)處置措施。

目前特嗨已經(jīng)完成100W-10kW單電池、短堆純氧/富氧測試能力建設(shè)，且從氧氣供給站的建設(shè)、安全的供氣設(shè)計(jì)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾碇贫热矫姹Ｕ狭思冄踉囼?yàn)的進(jìn)行，確保使用過程中的安全、可靠。

特嗨氫能檢測將持續(xù)秉持以客戶為中心的宗旨，為客戶提供全面的試驗(yàn)前技術(shù)評審和試驗(yàn)后復(fù)盤，讓測試創(chuàng)造更大價(jià)值，與客戶攜手共謀發(fā)展！