Ascensiunea stivelor de pile de combustie răcite cu aer și etanșate cu catod

„Explozia” stivelor catodice închise răcite cu aer vine Odată cu extinderea treptată a scenariilor de aplicații cu consum redus de energie, cum ar fi autobuzele turistice, stivuitoarele, vehiculele aeriene fără pilot (UAV) și vehiculele cu două roți, stivele răcite cu aer au intrat treptat în viziunea aplicațiilor mainstream pentru pilele de combustie. Stivele catodice închise răcite cu aer, cu avantajele lor de bună adaptabilitate la mediu, durabilitate și întreținere simplă, au atras multă atenție pe ruta tehnologiei pilelor de combustie răcite cu aer și au devenit un punct fierbinte de urmărire.

Caracteristici tehnice și stadiul aplicațiilor stivelor răcite cu aer închise cu catod

Stive răcite cu aer pot fi împărțite în două categorii în funcție de caracteristicile lor structurale: catod deschis și catod închis. Printre acestea, stiva răcită cu aer cu catod deschis: catodul este expus direct mediului înconjurător, iar aerul ambiental este introdus în stivă prin dispozitive precum ventilatoarele. Aerul servește atât ca sursă de gaz de reacție, cât și ca mediu de disipare a căldurii.

Stiva răcită cu aer închisă cu catod se caracterizează prin faptul că acesta nu este în contact direct cu mediul înconjurător, iar alimentarea cu aer și disiparea căldurii se realizează separat. De obicei, este necesar un sistem dedicat de alimentare cu aer, cum ar fi o suflantă sau un compresor de aer, pentru a furniza oxigenul necesar reacției, iar pentru a elimina căldura generată în timpul funcționării stivei se utilizează un sistem independent de disipare a căldurii.

Comparativ cu stivele răcite cu aer cu catod deschis, stivele răcite cu aer cu catod închis sunt mai puțin afectate de factorii de mediu (cum ar fi temperatura, umiditatea și calitatea aerului) datorită alimentării independente cu aer și disipării căldurii. Mai mult, acestea pot evita într-o oarecare măsură impactul negativ al aerului poluat asupra duratei de viață a pilelor de combustie, rezultând o durabilitate mai bună și o durată de viață mai lungă.

„Performanța coșurilor de fum răcite cu aer închise cu catod depinde în mare măsură de proiectarea canalelor de gaz și a distribuitoarelor pentru a distribui uniform aerul furnizat”, a declarat un director tehnic al unei întreprinderi de coșuri de fum închise cu catod. Coșurile de fum răcite cu aer închise cu catod necesită subsisteme complexe de alimentare cu aer, care pot include compresoare, umidificatoare, filtre de aer etc. Acest lucru le face, de asemenea, relativ mai puțin afectate de condițiile de mediu din jur, în special de temperatură și umiditate.

Desigur, avantajele pilelor de combustie răcite cu aer și catod închis se bazează pe structura lor relativ complexă, ceea ce duce și la un cost relativ mai mare în comparație cu pilele răcite cu aer și catod deschis. După cum a aflat Gaogong Hydrogen Power în cadrul sondajului, începând cu iunie 2025, sub premisa achizițiilor în vrac, prețul pilelor de combustie răcite cu aer și catod deschis este în general mai mare de 4.000 RMB/kW, iar prețul sistemelor răcite cu aer și catod închis este cu cel puțin 30% mai mare decât cel anterior.

În această etapă, stivele răcite cu aer închise cu catod sunt potrivite pentru aplicații cu densitate mare de putere (mai mare de 1A/cm²). Scenariile de aplicare necesită spațiu suficient pentru sistemele auxiliare ale pilelor de combustie (subsisteme de răcire, alimentare cu aer și pretratare), cu un interval de putere tipic între 2 kW și 100 kW.

Per total, în această etapă, pe măsură ce industria pilelor de combustie se extinde treptat de la sistemele de tip stivuitor răcite cu apă de mare putere, utilizate în vehiculele comerciale și autoturismele, la sisteme de tip stivuitor răcite cu aer de mică și medie putere, cum ar fi UAV-uristivuitoare și vehicule cu două roți, extinderea pieței pilelor de combustie închise răcite cu aer abia a început. Rămâne de văzut dacă acestea pot câștiga mai multă cotă de piață cu propriile avantaje. Din perspectiva tendințelor viitoare de dezvoltare tehnologică, cercetările viitoare privind stivele închise răcite cu aer trebuie să se concentreze pe minimizarea sistemelor de susținere pentru a reduce complexitatea, sarcina parazitară și spațiul ocupat de sistemul general, precum și pe efectuarea managementului și controlului sistemului pentru a obține performanțe optime.