
質子交換膜燃料電池具有能源轉換效率高、清潔無污染、啟動溫度低、功率覆蓋廣的優點,因而被公認為理想的車用能源轉換裝置。在氫燃料電池的氫氣子系統中,氫氣循環泵和引射器作為氫氣再循環模式中的關鍵循環設備,可以將電堆陽極出口未參加反應的濕潤氫氣循環回陽極進口,從而提高氫氣利用效率和優化電池水熱管理能力。回流泵為主動控制零部件,具有精確控制,單獨調節的優勢一度被廣泛應用。然而,由于其硬件成本高及輔助功耗大,易發生故障的劣勢在近年來逐漸被替代。引射器為被動部件,在相同的回流條件下無需輔助功耗,有利于減小氫耗,提高系統效率。
燃料電池發動機氫路循環系統
現階段燃料電池系統市場主要的產品仍以回流泵為主,引射器具有結構簡單,運行可靠的優勢受到各大系統廠家及零部件供應廠家青睞。引射器的研發逐漸進入樣件開發與裝機試用階段。雄韜氫雄作為國內主要的燃料電池系統解決方案供應商,具有燃料電池發動機系統全流程自主研發能力,對于氫路子系統,建立了從仿真到測試及裝車驗證的能力。近年來,以降低氫耗為主要目標,以自主開發為抓手,提出采用自研引射器替代回流泵方案,目前自主開發引射器及集成部件實現5-130kW燃料電池系統寬功率范圍覆蓋,可降低氫耗5%,降低氫氣回路成本50%。并且已經完成裝機實驗。
其中單噴嘴引射器,已經成功應用于80kW燃料電池系統,從概念設計—系統指標測試,參數提取—引射器設計—流場模擬及分析—樣件加工—引射器測試—裝車實驗,經過不斷迭代與優化,歷時近一年完成。目前已在80kW裝車系統上穩定運行超一年,總計行駛里程超10000公里。
雄韜氫雄自研單噴嘴引射器
除上述單噴引射器之外,針對目前大功率燃料電池系統市場需求,雄韜氫雄研發中心已自主開發了雙噴引射器以滿足大功率燃料電池對較大氫氣流量的需求,經過測試,此款引射器具有流量調節范圍寬,功率覆蓋范圍廣的技術優勢,能夠滿足240kW大功率系統的供氫需求。同時具有較低的制造成本,在單噴引射器的基礎上做出實現較大跨越。
雄韜氫雄自研雙噴嘴引射器
在引射器開發基礎上,雄韜氫雄還進行了引射與分水器集成件的開發與利用,充分利用自研裝備進行優化降本。將自研引射器與自研分水器結合,精簡結構,優化性能,以期在未來大功率系統中發揮強大的功能。
雄韜氫雄自研引射器與分水器集成件