Контакты

Технология водородных топливных элементов

Снижение зависимости от источников энергии на основе углерода

Обзор

Водородные топливные элементы — это источник энергии нового типа, предназначенный для рынка двигателей, стремящегося снизить свою зависимость от источников на основе углерода.

Хотя топливные элементы уже присутствуют на рынке в течение некоторого времени, совокупность изменений в нормативной базе, новых технологических достижений и планов по сокращению уровня вредных выбросов стимулировала более интенсивные разработки топливных элементов как жизнеспособного и экологически чистого источника энергии. Несмотря на отсутствие «стандартных» способов их применения на текущий момент, инженеры и эксперты по современным материалам компании Donaldson уже более 20 лет сотрудничают с ведущими OEM-производителями и поставщиками первого (Tier 1) и второго (Tier 2) уровней, разрабатывая специализированные способы их использования.

Наш опыт в области фильтрации впускного воздуха, протонообменных мембран и решений по вентиляции обеспечивает гибкость подходов, инновации и служит серьезным основанием для решения сложных задач по фильтрации. Это то, чем Donaldson занимается уже более 100 лет. Мы рады использовать свой опыт и знания на ваше благо.

Впуск воздуха

Проникновение воздуха внутрь топливных элементов

Проблема. Для топливных элементов характерны очень специфические потребности в чистом воздухе. Как твердые частицы, так и химические загрязнители способны значительно снизить производительность и срок службы топливных элементов, в связи с чем критически важной является задача очистки проникающего в них воздуха от загрязняющих веществ.

Решения Donaldson

Помимо очистки потока воздуха от пыли и других твердых частиц путем фильтрации (требование, существующее и для двигателей внутреннего сгорания), эффективно работать топливному элементу помогает также и углеродный слой, улавливающий химические загрязнения.

Компания Donaldson предлагает индивидуальные решения, в состав которых входят высокоэффективные фильтрующие материалы и углеродные слои, эффективно противодействующие источникам загрязнения топливных элементов.

Рисунок 1

Фильтрация для задержания твердых частиц

Применяя широкий спектр фильтрующих материалов собственной разработки, в том числе получаемых по нашей проверенной технологии Ultra-Web®, компания Donaldson создает решения, наилучшим образом подходящие для ваших условий использования. Эти решения обеспечивают чистоту воздуха и длительный срок службы фильтров, помогая повысить уровень окупаемости ваших инвестиций.

Рисунок 1. Фильтры впускного воздуха в конечном счете вырабатывают свой ресурс и требуют замены. Интервал замены варьируется в зависимости от условий окружающей среды и параметров использования. 

Фильтрация для задержания химических веществ

Специализированные фильтрующие материалы Donaldson эффективно отфильтровывают:

  • диоксид серы (SO₂);
  • толуол (C6H5CH3), летучее органическое вещество;
  • бутан (C4H10), летучее органическое вещество;
  • силоксан.

По вопросам задержания ионов или фильтрации дополнительных химических загрязнителей, включая аммиак (NH3), сероводород (H₂S), диоксид азота (NO₂), пожалуйста, свяжитесь с нами.

Преимущества решений Donaldson

Будучи мировым лидером в области инновационных решений по фильтрации для двигателей, компания Donaldson обладает более чем 105-летним опытом в сфере фильтрации и более чем 20-летним опытом по разработке и производству воздухоочистителей и фильтров, которые обеспечивают двойной уровень защиты для топливных элементов.

Мы можем встроить эти системы в наши проверенные одноступенчатые или многоступенчатые воздухоочистители или интегрировать их в системы собственной разработки OEM-производителей или поставщиков уровней Tier 1/Tier 2, настроенные с учетом ваших точных спецификаций.

Мембраны

Протонообменные мембраны

Проблема. Для снижения общей стоимости топливных элементов OEM-производителям требуются батареи топливных элементов меньшего размера: чем меньше батарея, тем ниже стоимость элемента и связанных с ними аккумуляторов и систем охлаждения.

Протонообменные мембраны, устанавливаемые внутри топливных элементов, пропускают от анодов к катодам только положительные ионы, в результате чего вырабатывается электрическая энергия. Хотя долговечность этих мембран в определенной степени зависит от их толщины, для снижения веса и стоимости топливных элементов требуются более тонкие мембраны меньшего размера.

Мембраны из вспененного политетрафторэтилена (ПТФЭ) используются для конструктивного усиления протонообменных мембран и должны отличаться сбалансированным сочетанием механической прочности и плотности тока. В результате оптимизируются мощность и эффективность топливного элемента. Как правило, более тонкие мембраны обеспечивают более высокую плотность тока (например, большую мощность), но при этом может пострадать механическая прочность.

Решения Donaldson

Имея в наличии множество вариантов вспененного ПТФЭ для разных спецификаций и способов использования, компания Donaldson предлагает OEM-производителям и поставщикам уровней Tier 1/Tier 2:

  • тонкие мембраны, удовлетворяющие требованиям к высокой плотности тока при сохранении механической долговечности батареи;
  • батареи меньшего размера и веса;
  • великолепные показатели механической стойкости и высокой прочности, продлевающие срок службы элементов;
  • стабильную, надежную работу;
  • возможность выбирать мембраны из вспененного ПТФЭ независимо от покрытия, то есть OEM-производители могут подобрать не готовое (неоптимизированное), а специальное решение на основе оптимального сочетания мембраны и покрытия.
Топливный элемент с протонообменными мембранами в разрезе

Преимущества решений Donaldson

За десятилетия научных исследований и разработок сформировался обширный портфель мембран Donaldson, неизменно отвечающий как строгим отраслевым требованиям к рабочим показателям, так и требованиям OEM-производителей по уменьшению размера батареи.

Тебе может понравиться...

Мембраны

Компания Donaldson является ведущим мировым производителем микропористых мембран, пленок и ламинатов Tetratex® из вспененного ПТФЭ.

Вентиляционные устройства

Вентиляционные отверстия топливных элементов и батарей

Проблема. Корпусам топливных элементов требуется вентиляция. Она должна обеспечивать непрерывное выравнивание давления и быть достаточной, предотвращая при этом проникновение воды и загрязняющих веществ.

Решения Donaldson

Вентиляционные устройства для топливных элементов

Хотя корпуса топливных элементов должны быть герметичными, батареям элементов требуется вентиляция для выравнивания внутреннего и внешнего давления. Используя свой опыт в области технологий мембран из вспененного ПТФЭ и вентиляции корпусов, компания Donaldson предлагает решения, помогающие выравнивать давление внутри батарей и не пропускать в них воду и другие присутствующие в окружающей среде загрязнения.

Мембрана Donaldson Tetratex® собственной разработки из вспененного ПТФЭ является одновременно и долговечной, и воздухопроницаемой. Эта мембрана из вспененного ПТФЭ встраивается непосредственно в корпус, образуя вентиляционные узлы, отвечающие конкретным требованиям к применению.

Элементы для двухступенчатой вентиляции аккумуляторных батарей

С ростом числа машин, оснащаемых электрическими, гибридными и водородными топливными элементами, литий-ионные аккумуляторы играют все более важную роль в мире автомобильного и тяжелого оборудования. Литий-ионные батареи используются на такой технике для накопления и хранения генерируемой электрической энергии и ее подачи в системы с целью обеспечения их привода.

Элементы Donaldson для двухступенчатой вентиляции аккумуляторных батарей доказали свою эффективность в плане удовлетворении критических потребностей аккумуляторных блоков автомобильной/тяжелой техники. Первая ступень выравнивает давление и предотвращает попадание воды и загрязнителей. Вторая ступень вентиляции полностью открывается в случае резкого повышения давления и нагрева, пропуская расширяющиеся газы наружу и предотвращая деформацию корпуса аккумуляторной батареи.

Мы предлагаем серию стандартных элементов для вентиляции самого разного назначения.

Преимущества решений Donaldson

Компания Donaldson обладает многолетним опытом в сфере разработки эффективных фильтрующих материалов и элементов для вентиляции, предназначенным разным OEM-производителя и поставщикам уровней Tier 1/Tier 2.

Наши надежные решения — фильтры впускного воздуха, подаваемого на катод, мембраны из вспененного ПТФЭ и устройства вентиляции аккумуляторных батарей и топливных элементов — создаются на основе собственной технологии мирового уровня и многолетнего инженерного опыта.

Тебе может понравиться...

Защита аккумуляторных отсеков с помощью двухступенчатой вентиляции

Двухступенчатая вентиляция для защиты отсеков и контейнеров является ключевым средством для удовлетворения широкого спектра требований к обеспечению вентиляции автомобилей и уже доказала свою эффективность применительно к автомобильным аккумуляторам.
Итог: оцените свои потребности

Технология топливных элементов сейчас быстро развивается, и это замечательно. Мы хотели бы воспользоваться этой возможностью, чтобы подробнее рассказать вам о том, как мы применяем свой опыт и технологии фильтрации, чтобы помочь решить возникающие на вашем пути новые проблемы. Если вы хотите поговорить с одним из наших специалистов по фильтрации, нажмите кнопку «Связаться с нами», отображаемую на этой странице, и отправьте запрос на получение дополнительной информации или поддержки.

Решения для топливных элементов Donaldson

Решения для топливных элементов Donaldson

Компания Donaldson предлагает опыт и возможности для поставщиков и производителей водородных топливных элементов - включая фильтрацию воздухозаборников, мембранные технологии, а также вентиляционные отверстия топливных элементов и батарей.

Закрыть

Хотите узнать как наша продукция может помочь росту вашего бизнеса?

Свяжитесь с нами
Закрыть