HIOKI日置 CN011 氫能燃料電池阻抗測試分析系統解決方案
2024-08-23
一、氫能市場發展前景
氫能是未來重要的能源轉型趨勢，相對于太陽能、風水能等受到地理和季節限制的能源，氫能具備綠色清潔無污染，消耗時不產生二氧化碳，多種形態存儲且儲存時間長等優點，是國家戰略性新興產業和未來產業重點發展方向。
氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發電裝置，與鋰電池汽車相比，有著充電時間短、續航里程更長、電池無重金屬污染等優點。
隨著燃料電池技術的更新迭代和電解水制氫市場的興起，我國氫燃料電池汽車應用示范城市群的落地及相關工作的推進，氫燃料電池汽車已經進入了快速發展期，相應地，對測試設備的需求顯著提升。
二、氫燃料電池測試的重要項目-阻抗測試
采用合適的測試設備和正確的測試方法，掌握燃料電池系統的狀態和分析評估，保證氫燃料電池的穩定運轉和安全，是氫能源車的技術關鍵點。
內阻在燃料電池是一個重要的測試指標，燃料電池系統中的動力阻抗如歐姆電阻（例如電解液，接觸、滲透層電阻）、反應物的傳輸限制，燃料電池組件包括電流集電極、滲透層電極、催化層、膜，外在環境如不同的溫度、壓力、濕度和氣體流量等條件下，燃料電池內阻均會出現不同程度的變化，阻抗測試能根據這些變化收集電堆運行的各種靜態動態信息。
1、能燃料電池阻抗測試分析系統CN011
HIOKI日置的CN011燃料電池測量系統是為了測量燃料電池的阻抗而開發，致力于解決行業內動態阻抗譜測試痛點問題，提供真實、可信、穩定和兼容的動態阻抗測試平臺。
測試對象：電堆，電芯，電解槽的動態內阻測試，定頻阻抗測試
測試電壓最大： 1000V
特點：最多支持50通道同步測試，掃頻范圍0.01Hz~20kHz，精度保證0.1mΩ
軟件概要：多種測試模式（Cole-Cole圖掃頻測試，VI特性，定電流連續測量）， 實時監測實時繪圖分析，檢測結果可生成標準模板的csv，xls文件。
CN011提供準確可信的交流內阻Rs及奈奎斯特圖Nyquist數據。
在保證本體CN011 靜態測試精度的同時，考慮了行業內使用饋網式負載的實際干擾情況， 通過HIOKI研發的信號 Wide Frequency 處理技術規避干擾信號。
高抗噪性可實現運行中的穩定測量以及實時 COLE-COLE 繪圖和特性圖，有助于燃料電池系統控制和流路設計。
CN011不僅可以用于測試燃料電池，還適用于鋰電池與電解槽、電池模組內阻測試；額外搭載一臺電源，也可用于測試線圈的電流偏置特性，以及電容的電壓特性等。
2、氫燃料電池電流分布測量系統CN062
在燃料電池中，如果單片電池內的流路設計和氣體的控制不適當，則反應生成的水分會導致流路堵塞，引起發電效率降低。CN062通過監測燃料電池電芯內部的電流分布，可實時掌握電池單元內部狀態。
案例1
將電流的實時測量值以不同顏色區分顯示方便客戶觀察低負載和高負載時的差異，亦可同步觀察 IO 信號，把握急停時的電芯內部變化情況。
案例2
將電流和溫度的關系表格化。實時檢測是否有異常點。
三、結語
碳中和承諾為我國新能源跨越式發展吹響了號角，2022年國家發改委發布了《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035 年）》，氫能被確定為未來國家能源體系的重要組成部分和用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體。
站在世界測量領域的前沿陣地，積極推動氫能、可再生能源更廣泛的應用，致力于為提供先進可靠的測量解決方案，助推創新，守護用能安全，助力碳達峰碳中和雙碳目標的實現。
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