化工仪器网手机版
移动端访问更便捷
商用氢燃料电池系统状态检测及异常识别检测新方法！
2022年10月27日 13:02:57
来源：化工仪器网 作者：羊舌木 点击量：5417
近日，中国科学技术大学工程科学学院特任研究员毛磊团队在氢燃料电池无损检测方面取得突破性进展。
【化工仪器网 项目成果】当前人类建立在以消耗煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源基础之上的经济发展模式，导致了日益突出的环境污染和温室效应问题。为实现人类社会可持续发展，建立人与自然的和谐关系，发展风能、水能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等绿色能源，成为世界各国高度关注的课题。
氢燃料电池是以氢气为燃料，通过电化学反应将燃料中的化学能直接转变为电能的发电装置，具有能量转换效率高、零排放、无噪声等优点，相应技术进步可推动氢气制备、储藏、运输等技术体系的发展升级。在新一轮能源革命驱动下，世界各国高度重视氢燃料电池技术，以支撑实现低碳、清洁发展模式。
然而目前影响商用氢燃料电池系统大规模应用的主要因素是电池运行过程中可靠性需要评估，即电池异常状态需要及时识别。目前，主要的状态识别方法难以对电池内部状态变化的发展路径及对应机理进行检测及分析，从而无法根据识别结果对氢燃料电池系统进行对应调控，进而保障氢燃料电池系统的运行安全。
除此之外，在氢燃料电池运行过程中，电池性能状态与其内部水分布、电流分布息息相关。目前，相关技术主要通过材料分析、水传输分布、电流分布等手段来评估氢燃料电池性能状态，然而这些技术会干扰电池的运行状态，甚至破坏电池固有结构和性能，进而很难保证技术可靠性和实用性。
近日，中国科学技术大学工程科学学院特任研究员毛磊团队在氢燃料电池无损检测方面取得突破性进展。他们首先建立氢燃料电池仿真模型，分析其在不同运行状态下的电流和磁场分布变化；进而搭建氢燃料电池外部磁场检测系统，通过磁场成像分析氢燃料电池系统内部状态变化路径及对应机制。
研究团队将氢燃料电池内部电流分解为平行膜方向膜电流和垂直膜方向主电流，并揭示了氢燃料电池故障时性能下降的本质原因——参与化学反应的主电流减少，寄生损耗的膜电流增加，因此膜电流及其激发磁场可以反映电池性能变化。
该项研究首次在该研究领域内系统性地分析并提出了氢燃料电池的性能变化与其内部不同分量电流和激发磁场的关联机制。同时，该项研究工作中还提出了一种基于磁场成像的氢燃料电池系统无损检测理论及方法，可在氢燃料电池运行过程中揭示状态变化的起源和演变过程，在商用氢燃料电池系统的状态检测及异常识别方面极具应用潜力。
研究成果日前发表在《细胞》期刊旗下的《物理科学报告》上。
(资料来源：中国科学报)
相关阅读 Related Reading
查看更多+-
七部门联合印发《新型电池产业发展“十五五”规划》 电池检测认证贯穿全生命周期
七部门联合印发《新型电池产业发展“十五五”规划》，明确到2030年全固态电池初步规模化应用、锂电池循环寿命达15000次、头部企业...2026-09-30 14:44:47 -
华中农业大学工学院牛文娟副教授研究团队提出一种整合生物预处理、化学活化与空气氧化的“纳米构筑”策略，将自然降解的废弃竹材转化为具有...2026-09-29 15:56:34
-
电池领域首个国家级专项规划印发：强化全链条创新 助力产业由大到强
七部门联合出台国内电池行业首份国家级专项规划《新型电池产业发展“十五五”规划》，锚定2030年产业发展目标，直面原始创新薄弱、行业...2026-09-29 11:27:34 -
项目名称：北京超弦存储器研究院电学特性测试系统采购项目，项目编号：0729-264OIT631891，招标范围：电学特性测试系统1...2026-09-21 13:59:54
-
2026上半年全国锂电池总产量超过1240GWh，同比增长44%！
根据锂电池行业规范公告企业信息和行业协会测算，上半年全国锂电池总产量超过1240GWh，同比增长44%。2026-09-18 14:01:38 -
市场监管总局(国家标准委)批准发布《矿山隐蔽致灾因素普查规范》《地下矿山用锂离子动力电池技术条件》等4项矿山安全强制性国家标准。2026-09-15 10:07:56
版权与免责声明
- ①凡本网注明“来源：化工仪器网”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-化工仪器网合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其他方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：化工仪器网”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
- ②本网转载并注明自其他来源（非化工仪器网）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。
- ③如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
