德国改进FC重整系统的性能
2019/10/16 9:49:20
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据fuelcellsworks报道：通过努力，德国科学家成功将燃料电池重整系统的服务寿命延长。
利用沼气或天然气制氢为燃料电池提供燃料所需要的重整系统相对比较复杂。重整系统的原理是在高温下利用催化剂催化制取氢气和二氧化碳。德国国家经济部通过一项联合项目为三家研究单位（燃料电池研究中心、德国化工工业协会、德国国家材料研究所）提供资金支持，以研发出更加稳定、耐用的重整系统。经过研究者两年半的不懈努力，项目终于成功结题。
重整反应的热循环、腐蚀性和温度条件（有可能超过1000 °C）等操作环境都相当苛刻，所以重整系统反应器对材料和焊接的要求很高。为了实现项目的要求，研究者改进了重整系统反应器的结构设计，使用了合适的材料和先进的焊接生产技术，并在各种复杂的操作条件和损坏场景下对反应器进行了测试分析。该课题被命名为“燃料电池应用重整器相关材料和焊接的分析与优化”。
损坏机制的研究表明该系统材料组合的设计十分高明，特别能承受高温压力（蠕变）、热循环压力（热疲惫）、化学压力（腐蚀）。
高温涂层：粉末压实过程中的扩散层
扩散层以铝、铝-硅和铝-硅活性元素（钇、铪和铈）为基础研发出来的，主要用于防腐蚀测试。在1000h的高温热循环腐蚀测试中，没有涂层和经涂层的材料被放置于真实的大气环境中，结果表明经涂层的材料抗腐蚀性明显较优。
新重整反应器结构测试
在此基础上，研究者制造出了最优化的重整系统，并在燃料电池研究中心进行测试。为了更好地描述加速老化，测试在循环操作1000小时的工况下不间断工作，然后对反应器进行金属损坏研究，结果表明扩散层总体上耐用、有效，但是燃烧室高压盖中间的保护电阻还需要进一步改进。
研究所认为这些工作为未来发展重整技术提供了良好基础，提高了燃料电池重整系统的工作寿命。目前取得的成果和对机理的认识将有效促进重整系统反应的尽快完善。
