潜艇燃料电池AIP氢燃料活性炭低温吸附储存

摘要

设计利用潜艇液氧冷量的燃料电池(FC)-AIP活性炭低温吸附储氢系统,在模拟潜艇航行中晃动和振动的平台上,测试氢在活性炭上的吸附等温线和储氢系统在为质子交换膜燃料电池(PEMFC)供气时的特性。结果表明,吸附等温线受平台晃振的影响小;温度为113K、压力为6MPa时,比表面积为1450m2.g-1的SAC-02活性炭储氢系统的质量储氢密度可超过当前艇用储氢合金的质量储氢密度;在2kW PEMFC电堆典型工况所需的氢气量(质量流率21.44L.min-1)下,通过充气过程的液氧预冷和放气过程的循环介质加热,可使储罐中心和壁面在整个过程中的最大温差小于5℃。活性炭低温吸附储氢系统的质量密度和储放氢特性能满足艇用FC-AIP系统的要求。