|  Marktübersicht

Brennstoffzellen können als Stromerzeugungsgeräte und Notstromversorgungen in den Bereichen Transport und Industrie weithin eingesetzt werden und den Energiedruck, der durch die Erschöpfung fossiler Brennstoffe entsteht, erheblich verringern. Ihre Vorteile, dass sie emissionsfrei und erneuerbare Energien liefern, machen sie zu einer der vielversprechendsten Energieversorgungslösungen. Die derzeit von verschiedenen Ländern umgesetzten Vorzugspolitiken haben die rasante Entwicklung des globalen Brennstoffzellenmarktes gefördert.

Das System kann einfach nach dem internen Elektrolyten der Brennstoffzelle klassifiziert werden: Alkalische Brennstoffzelle (AFC), Phosphorsäure-Brennstoffzelle (PAFC), Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle (MCFC), Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC), Protonenaustauschmembran-Brennstoffzelle (PEMFC). Derzeit sind SOFC und PEMFC die beliebtesten Forschungsrichtungen.

|  Marktschmerzpunkt

Die Forschung und Verbesserung von Brennstoffzellen konzentrierte sich schon immer auf die Verbesserung der Effizienz und der Betriebsstabilität des Systems, und zwar wie folgt:

1. Stabiler Hochtemperaturbetrieb: Der Edelmetallkatalysator der Brennstoffzelle muss eine geeignete Temperatur aufweisen, um eine gute Aktivität und Stabilität zu zeigen. Um eine möglichst effiziente elektrochemische Reaktion zu gewährleisten, muss er normalerweise zwischen 80 und 95 °C stabil sein. Wenn die Temperatur zu hoch oder zu niedrig ist, verringert sich die Effizienz der Stromerzeugung.

2. Präzise Kontrolle des Wasservolumens: Im tatsächlichen Betrieb von Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) ist das dynamische Wasservolumen im System schwer zu kontrollieren. Wenn überschüssiges Wasser nicht rechtzeitig abgelassen wird, wird der Membranelektrolyt überflutet. Wenn zu wenig Wasser nicht rechtzeitig nachgefüllt wird, verringert dies die Gesamtleistung der Batterie und wirkt sich sogar negativ auf die Lebensdauer der Membran aus.

3. Langfristig stabiler Betrieb: Brennstoffzellensysteme sind normalerweise für den Langzeitbetrieb ausgelegt. Die Kernkomponenten des Systems, wie die Protonenaustauschmembran, müssen eine kontinuierliche Betriebsleistung und eine Lebensdauer von mehreren Jahren bis Jahrzehnten aufweisen. Alle anderen Zubehörteile müssen ihrer Leistung entsprechen.

4. Leckage und Reinigung: Kernkomponenten sind teuer, und die Systemnutzung erfordert regelmäßige Wartung und Reinigung sowie ein spezielles Überwachungssystem. Sobald die Rohrleitungsflüssigkeit ausläuft, wird die elektrochemische Reaktion gestört und sogar die Schlüsselkomponenten des Batteriestapels werden korrodiert und beschädigt, was die Umwelt verschmutzt und Wartungs- und wirtschaftliche Verluste verursacht.

|  TOPSFLO-Lösung

Wasserpumpen spielen in Brennstoffzellensystemen eine wichtige Rolle, und TOPSFLO-Kreiselpumpen erfüllen die Anforderungen mehrerer Anwendungen perfekt:

1. Die TOPSFLO-Wasserpumpe ist für einen Dauerbetrieb von 3.000 Stunden bei einer Flüssigkeitstemperatur von 95 Grad ausgelegt und kann die Anforderungen an die Flüssigkeitszirkulation bei hohen Temperaturen des Batteriesystems problemlos bewältigen. Die C01-Pumpenplatine berücksichtigt bei der Konstruktion und Materialauswahl vollständig die Temperaturanstiegsspanne und hat starke und schwache Ströme aufgeteilt. Sie ist mit elektronischen Komponenten international renommierter Marken ausgestattet, damit das System weiterhin einen stabilen Betriebszustand aufrechterhält.

Als Reaktion auf die unterschiedlichen Wassermanagementanforderungen des Brennstoffzellensystems unter unterschiedlichen Lasten und Arbeitsbedingungen kann die Wasserpumpe mit PWM-Drehzahlregelungsfunktion individuell angepasst werden. Das heißt, der Batteriesystemsensor steuert die Wasserversorgung der Pumpe dynamisch basierend auf der überwachten Batterielast und den Umgebungsbedingungen wie Durchfluss, Druck, Temperatur und Flüssigkeitsstand, um einen effizienten Betrieb des Systems zu gewährleisten.

Die im Labor getestete Lebensdauer übersteigt 20.000 Stunden und entspricht damit direkt den Anforderungen an die lange Lebensdauer der Kernkomponenten der Brennstoffzelle. Die beweglichen Komponenten sind verschleißfest konstruiert, um den Betriebsverschleiß erheblich zu reduzieren. Beispielsweise ohne Kohlebürsten, mit einem selbst produzierten bürstenlosen ECM-Motor, importierten Graphitlagern und Keramikwellen mit guten selbstschmierenden Eigenschaften. Verlängert die Lebensdauer der Kühlkomponenten und reduziert das Risiko von Gerätereparaturen und Ausfallzeiten erheblich.

Um sicherzustellen, dass keine Leckagen auftreten, werden TOPSFLO-Wasserpumpen vor Verlassen des Werks auf 100 % Dichtheit geprüft und der Enddruck kann mehr als 18 Bar erreichen. Als seltenes bewegliches Teil im Brennstoffzellensystem können hochwertige Wasserpumpen das Risiko von Rohrleitungsleckagen im Brennstoffzellensystem verringern, sicherstellen, dass Kernkomponenten in einer sicheren Umgebung arbeiten, und die Wartungskosten bei Systemausfällen senken.