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    廣東皓天檢測(cè)儀器有限公司

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    皓天與中科院合作的恒溫恒濕彎折測(cè)試,破解氫燃料電池質(zhì)子交換膜在彎折疲勞

    閱讀:48      發(fā)布時(shí)間:2025-7-14
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    近日,廣東皓天檢測(cè)儀器有限公司與中國達(dá)成重要合作,雙方共同開展恒溫恒濕彎折測(cè)試項(xiàng)目,旨在破解氫燃料電池質(zhì)子交換膜在彎折疲勞方面的關(guān)鍵技術(shù)難題,為提升氫燃料電池的性能與穩(wěn)定性提供技術(shù)支撐。

    皓天與中科院合作的恒溫恒濕彎折測(cè)試,破解氫燃料電池質(zhì)子交換膜在彎折疲勞


    氫燃料電池作為一種高效、清潔的能源轉(zhuǎn)換裝置,在汽車、分布式發(fā)電等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。其中,質(zhì)子交換膜是燃料電池的核心部件,它不僅承擔(dān)著傳導(dǎo)質(zhì)子的關(guān)鍵作用,還需隔離正負(fù)極的反應(yīng)氣體。然而,在實(shí)際應(yīng)用中,質(zhì)子交換膜常因電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的微小形變、振動(dòng)等因素承受彎折應(yīng)力,加之燃料電池工作環(huán)境的溫濕度變化,加速了質(zhì)子交換膜的疲勞失效,嚴(yán)重影響了電池的使用壽命與性能。
    廣皓天憑借在材料測(cè)試設(shè)備領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累,為此次合作提供了定制化的恒溫恒濕彎折試驗(yàn)機(jī)。該設(shè)備具備性能指標(biāo),溫度控制范圍可達(dá) - 40℃至 150℃,濕度控制精度在 20% 至 98% RH 之間,誤差僅為 ±3%,能夠精準(zhǔn)模擬氫燃料電池在不同工況下的復(fù)雜環(huán)境。在彎折測(cè)試方面,設(shè)備的彎折角度可在 0° 至 180° 之間連續(xù)調(diào)節(jié),彎折半徑涵蓋 R1 至 R20 多種規(guī)格,彎折測(cè)試速率為每分鐘 10 至 60 次,循環(huán)次數(shù)可達(dá) 9999 萬次,充分滿足質(zhì)子交換膜在不同使用場景下的彎折壽命測(cè)試要求。

    中科院的科研團(tuán)隊(duì)則利用其在材料科學(xué)領(lǐng)域的前沿研究成果與豐富的科研經(jīng)驗(yàn),對(duì)質(zhì)子交換膜在恒溫恒濕彎折條件下的失效機(jī)理展開深入研究。通過微觀檢測(cè)技術(shù),如原子力顯微鏡、掃描電鏡等,科研人員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)質(zhì)子交換膜在彎折過程中的微觀結(jié)構(gòu)變化,結(jié)合設(shè)備采集的應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、濕度等多參數(shù)數(shù)據(jù),構(gòu)建質(zhì)子交換膜彎折疲勞的失效模型。


    皓天與中科院合作的恒溫恒濕彎折測(cè)試,破解氫燃料電池質(zhì)子交換膜在彎折疲勞



    在合作過程中,雙方發(fā)現(xiàn)質(zhì)子交換膜在高溫高濕環(huán)境下,由于水分子的溶脹作用,其力學(xué)性能會(huì)發(fā)生顯著變化,在彎折應(yīng)力下更易出現(xiàn)裂紋與破損。針對(duì)這一問題,中科院團(tuán)隊(duì)提出通過優(yōu)化質(zhì)子交換膜的材料配方與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),引入具有自修復(fù)功能的納米材料,增強(qiáng)質(zhì)子交換膜在復(fù)雜環(huán)境下的抗彎折能力。廣皓天則基于測(cè)試數(shù)據(jù),對(duì)試驗(yàn)機(jī)的控制算法進(jìn)行優(yōu)化,進(jìn)一步提升設(shè)備在模擬復(fù)雜工況時(shí)的精度與穩(wěn)定性。
    目前,該合作項(xiàng)目已取得階段性成果。通過對(duì)多種新型質(zhì)子交換膜材料的測(cè)試與分析,科研團(tuán)隊(duì)成功篩選出數(shù)種抗彎折性能優(yōu)異的材料方案,有望將質(zhì)子交換膜的彎折疲勞壽命提升 50% 以上。這一成果不僅為氫燃料電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了關(guān)鍵技術(shù)突破,也為雙方在材料測(cè)試與科研創(chuàng)新領(lǐng)域的深度合作積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
    廣皓天相關(guān)負(fù)責(zé)人表示:“與中科院的合作,是廣皓天在技術(shù)創(chuàng)新道路上的重要里程碑。未來,我們將繼續(xù)加大研發(fā)投入,與科研機(jī)構(gòu)緊密合作,為更多行業(yè)的技術(shù)升級(jí)提供優(yōu)質(zhì)的測(cè)試設(shè)備與解決方案。" 中科院項(xiàng)目負(fù)責(zé)人也指出:“此次合作充分發(fā)揮了雙方的優(yōu)勢(shì),通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,我們有信心在氫燃料電池關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得更多突破,推動(dòng)我國新能源產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。" 隨著項(xiàng)目的持續(xù)推進(jìn),預(yù)計(jì)在未來一年內(nèi),將形成一套完整的質(zhì)子交換膜彎折疲勞測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與優(yōu)化方案,為氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;瘧?yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。



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