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”推進過程中發(fā)揮著重要作用。

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

為什么要進行濕度控制？

在燃料電池系統(tǒng)中,，膜的質(zhì)子傳導能力與含水量存在密切關(guān)系,，當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)子運輸介質(zhì)的老化會增加損耗,，降低效率,，會最終導致電池解體。

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

因此,，我們在進行高性能燃料電池膜電極測試時,，必須關(guān)注測試濕度數(shù)據(jù)，及時進行調(diào)控,，保持良好的測試效果,。

如何進行濕度控制？

當前,，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，學術(shù)界針對燃料電池自增濕技術(shù)做了大量研究,，在復合膜,、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,，在氣體進入電堆之前進行增濕，保證潤濕效果,。這種增濕方式成本較低,，運行比較穩(wěn)定，但會增加燃料電池系統(tǒng)的體積?，F(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,，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，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更高,，維護也非常方便,。

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）,，具備干濕自動切換功能，加濕器配備自動補水系統(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,。