近年來,，我國氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)快速發(fā)展,，質(zhì)子交換膜燃料電池商用規(guī)模不斷擴(kuò)大,，關(guān)鍵材料和制備工藝不斷成熟,，氫能無污染,、0排放,、效率高的優(yōu)勢在國家“雙碳目標(biāo)”推進(jìn)過程中發(fā)揮著重要作用,。

質(zhì)子交換膜燃料電池在運(yùn)行過程中，通過氧化還原反應(yīng)將氫燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,，在電化學(xué)反應(yīng)中,，進(jìn)氣的濕度控制是非常重要的環(huán)節(jié)。

為什么要進(jìn)行濕度控制,？

在燃料電池系統(tǒng)中,，膜的質(zhì)子傳導(dǎo)能力與含水量存在密切關(guān)系，當(dāng)膜處于良好潤濕狀態(tài),，膜電極的傳質(zhì)性能比較理想,。

可以說，質(zhì)子交換膜燃料電池性能很大程度上取決于膜電極的潤濕狀態(tài),。

如果沒有很好地控制溫度和水分,，催化劑和質(zhì)子運(yùn)輸介質(zhì)的老化會(huì)增加損耗，降低效率,，會(huì)最終導(dǎo)致電池解體,。

理想氣體含濕量（濕度比）方程：

0.622為水蒸氣與干空氣摩爾質(zhì)量比；

Pv為水蒸氣分壓,；

P-Pv為濕空氣中干空氣分壓,。

燃料電池空氣濕度過低，會(huì)造成質(zhì)子交換膜脫水或干枯,。濕度過高,，又會(huì)造成電池內(nèi)部積水過多，導(dǎo)致電極中的催化劑被水腌漬,，反應(yīng)活性快速降低,，并且會(huì)阻塞氣液流道。

因此，我們?cè)谶M(jìn)行高性能燃料電池膜電極測試時(shí),，必須關(guān)注測試濕度數(shù)據(jù),，及時(shí)進(jìn)行調(diào)控，保持良好的測試效果,。

如何進(jìn)行濕度控制,？

當(dāng)前，燃料電池增濕方式有“自增濕”和“外增濕”兩種形式,。

自增濕技術(shù)是無需外界獲取水分,，陰極側(cè)電化學(xué)反應(yīng)生成的水，是自增濕的唯yi水分來源,。自增濕技術(shù)可以降低電池成本,、簡化電堆系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，但是面臨著商用化挑戰(zhàn),。目前,，學(xué)術(shù)界針對(duì)燃料電池自增濕技術(shù)做了大量研究，在復(fù)合膜,、催化層,、膜電極方面有深入探索。

外增濕是通過在電堆外圍增加一套增濕設(shè)備,，在氣體進(jìn)入電堆之前進(jìn)行增濕,，保證潤濕效果。這種增濕方式成本較低,，運(yùn)行比較穩(wěn)定,，但會(huì)增加燃料電池系統(tǒng)的體積。現(xiàn)階段,，行業(yè)內(nèi)燃料電池測試系統(tǒng)基本都是采用“外增濕”方式,。

鼓泡增濕有什么優(yōu)勢？

鼓泡增濕是一種高效節(jié)能的外增濕方案,。氣體通入液體中并逐漸產(chǎn)生氣泡,，氣泡在液體中上升，使得氣相與液相之間能夠直接接觸,，在一定的溫度下,，加濕器中的水在蒸氣壓的作用下蒸發(fā)，并在反應(yīng)過程中與氣體一起進(jìn)入氫燃料電池,。從而獲得較好的傳質(zhì),、傳熱效果。

鼓泡增濕具有“簡潔,、可控”特點(diǎn),，通過調(diào)節(jié)水溫和氣體流量就可以精確控制加濕后的氣體露點(diǎn),，溫度傳感器、加熱器,、液位傳感器均采用高質(zhì)量材料,，電池的濕度控制精度會(huì)更高，維護(hù)也非常方便,。

DC 980桌面型燃料電池測試系統(tǒng)采用的就是鼓泡增濕方案,，加濕溫度范圍 RT+5~90℃，最大加濕濕度范圍100%RH@最大流量（10L）,，具備干濕自動(dòng)切換功能,，加濕器配備自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)，能夠確保水位穩(wěn)定,，避免干燒現(xiàn)象,。滿足高性能燃料電池技術(shù)測試研究。