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为解决 PEMFCs 耐久性不足和成本高问题,研究人员开展相关研究,明确其经济平衡点及提升策略。
质子交换膜燃料电池(Proton-exchange membrane fuel cells,PEMFCs)是具有环境可持续性的能量转换装置,然而,其耐久性不足和成本高昂限制了进一步发展。在长期运行过程中,PEMFCs 会发生不可逆的退化,导致性能下降和维护成本增加。因此,开发长耐久性的 PEMFCs 对提升其竞争力至关重要。
本综述对 PEMFCs 进行了经济分析,展示了在轻型车辆、重型车辆和固定式应用中,要实现与同类产品经济可比性所需的耐久性。同时,还阐明了关键组件的失效模式、缓解策略以及具有代表性的耐久性测试协议,以提升 PEMFCs 的耐久性。本综述旨在为长耐久性 PEMFCs 的开发奠定基础,推动其广泛商业化。
质子交换膜燃料电池(PEMFCs)能有效利用氢气,有助于实现净零排放;然而,其发展受到耐久性不足和成本高昂的制约。基于当前的耐久性水平,燃料电池轻型和重型车辆(LD/HDVs)的单位里程成本分别比电动和柴油动力车辆等同类产品高出约 24.48% 和 7.47%。因此,开发长耐久性的 PEMFCs 对提升其竞争力至关重要。经耐久性调整成本计算表明,轻型车辆(LDVs)需达到 278,000 公里、重型车辆(HDVs)需达到 980,000 公里的耐久性才能实现经济平衡点。为推动这一目标,研究人员阐明了关键组件的失效模式和缓解策略,包括材料改进、结构设计、水热管理和优化系统策略等。同时,还介绍了具有代表性的耐久性测试协议,以建立有效且标准化的 PEMFCs 测试协议。本综述旨在推动长耐久性 PEMFCs 的发展。