【摘要】 作为燃料电池的核心部件，燃料电池的性能和使用寿命直接取决于质子交换膜的性能。

燃料电池汽车作为解决全球能源和环境问题的理想解决方案之一，是现代社会的研究热点。随着燃料电池汽车的快速发展，燃料电池汽车及其关键部件的测试能力逐渐提高和完善。

 

作为燃料电池的核心部件，燃料电池的性能和使用寿命直接取决于质子交换膜的性能。因此，在Zhao Xin等人[1]的工作中重点研究了燃料电池用质子交换膜的测试与评价技术。

 

图1 质子交换膜关键性能指标的权重因子

 

质子电导率、当量、气体渗透率、溶胀率、吸水率和氢交叉电流密度是质子交换膜的工作特性。如图1所示。质子电导率和当量重量直接反映了膜内质子转移能力和燃料电池的性能。

 

质子电导率越高，膜的质子转移能力越好，内阻越小。这样氢的化学能转化为电能的效率就越高，燃料电池的效率也就越高。实验中建立了燃料电池用质子交换膜的测试与评价体系，包括关键性能指标、测试方法和评价方法。

 

特别提出了一种燃料电池用质子交换膜的评价方法。根据检测结果得分和相应的指标权重因子，得出质子交换膜的综合得分。综合得分可以用来客观评价不同产品的先进性。

 

首先，根据产品评价要求，明确了质子交换膜的关键性能指标。

 

然后，根据试验经验，分别建立了燃料电池用质子交换膜综合性能和耐久性的试验方法。

 

最后，根据产品的行业发展现状，构建了燃料电池用质子交换膜的评价函数，对产品性能进行评价。采用所提出的方法对两种燃料电池质子交换膜进行了测试和评价。

 

通过测试和评估结果可以对产品性能进行定量分析。根据测试结果得分和相应的指标权重因子，得出质子交换膜的综合得分。采用所提出的方法对两种燃料电池质子交换膜进行了测试和评价。

 

通过测试和评估结果，可以对产品性能进行定量分析。积极推进燃料电池关键零部件产业化进程。

 

图2 PEM-01的测试结果和分数

 

选择两种主流质子交换膜PEM-01和PEM-02进行上述测试。PEM-01具体测试和定量评价结果分别如图2所示。基于以上结果，PEM01的综合得分为83.2。综合得分可以用来客观评价不同产品的先进性。由此可见，PEM-01的技术水平还是比较不错的。

 

[1] Zhao Xin, Zhang Yanyi, Wang Xiaobing, Research on testing and evaluation technology of proton exchange membrane for fuel cell, Energy Reports, Volume 10, 2023, Pages 1943-1950.

 

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