1.将燃料电池堆出口未反应的氢气再循环至燃料电池堆入口,从而提高氢气的利用率以及用氢安全;
2.将燃料电池堆内部由于电化学反应生成的水循环至氢气入口,起到给进气加湿的作用,改善燃料电池堆内的水润水平,提高了水管理能力,进而提升燃料电池堆的输出特性;
3.由于氢气循环泵对进气的加湿作用,使得氢气入口省去了额外的加湿系统,使得燃料电池系统更加精简。
氢气循环泵虽然本质上是一个气泵,但由于其特殊的应用场景,导致氢气循环泵的开发面临很多技术难题。
一、密封性
燃料电池中的质子交换膜完全无油,因此要求氢气循环泵腔体内完全无油,因此对其密封性有很高要求。在氢气循环泵的开发中,一开始虽然密封性良好,能够保证气体腔体能完全无油。但随着氢气循环泵工作时长的增加。密封性会随之衰减,无油环境难以长久保证。
二、振动噪声
NVH一直是汽车研发过程中的一大“玄学”,与传统汽车相比,虽然燃料电池汽车噪音很低,但也并不是全无噪声,尤其是空气压缩机和氢气循环泵,对于氢气循环泵来说,如何减振降噪也一直是困扰不少氢气循环泵厂家的一大技术难题。
三、低温冷启动
目前,通常要求燃料电池汽车能在-30℃甚至-40℃下能够正常启动,因此,氢气循环泵也应具有良好的低温冷启动和低温适应性能。
四、氢泄露
氢安全是燃料电池汽车的重点关注问题,为防氢泄露,要求燃料电池系统关键零部件具有良好的密封性能。