Die Zukunft der Energie beginnt in der MEA.
Testen Sie Brennstoffzellen präzise, sicher und reproduzierbar – für maximale Effizienz und Innovationskraft.
Die H2FC‑Prüfstandsbaureihe wurde entwickelt, um Einzelzellen, Stacks oder vollständige Brennstoffzellensysteme unter realitätsnahen, sicherheitskritischen und hochpräzisen Bedingungen zu testen. Die Plattform vereint modulare Gasaufbereitung, flexible Feuchte‑ und Temperaturführung, leistungsfähige Diagnoseverfahren sowie ein durchgängig SIL2‑konformes Sicherheitskonzept zu einem universellen Testsystem. Mit automatisierten Sequenzen, feinfühliger Mess‑ und Regeltechnik und umfassender Datenerfassung bieten die H2FC‑Prüfstände eine ideale Umgebung für die Analyse, Validierung und Weiterentwicklung moderner Brennstoffzellenarchitekturen – von der Einzelzelle bis zum komplexen System.
Vorteile
- Modular & flexibel: für Einzelzellen und kleine Brennstoffzellen-Stacks
- Individuelle Prüfstandlösung für größere Stacks und Systeme
- Präzise Parametrisierung: Feuchte, Druck, Temperatur, Volumenströme
- Vollautomatisiert: Sequenzeditor, 24/7-Betrieb, Echtzeitsteuerung
- Umfassende Diagnostik: Polarisationskurven, EIS, Zellspannungsüberwachung
Anwendung
- Forschung & Entwicklung neuer MEA-Materialien und Katalysatoren
- Performance- und Lebensdauertests von Stacks und Systemen
- Automotive Brennstoffzellen: Lastwechsel, Start-Stopp, beschleunigte Alterung
- Stationäre Brennstoffzellen (Dauerbetrieb, Feuchte-/Temperaturzyklen)
- Qualitätsprüfung, Vergleichstests, Serienentwicklung & Validierung
Vom Stack bis zum System: sicher testen.
Präzise Gasführung für realistische Brennstoffzellenbedingungen
Der H2FC bietet eine vollständig kontrollierte Umgebung für Einzelzellen oder Stacktests – mit präziser Dosierung von Wasserstoff und Luft, optional erweiterbar mit Sauerstoff, Stickstoff und Kontamitanten. Das System ermöglicht die exakte Einstellung von Feuchtegrad, Druck, Temperatur und Volumenstrom, um verschiedene Betriebszustände einer Brennstoffzelle exakt nachzubilden – von trockenen Hochtemperaturszenarien bis hin zu feuchten Niedrigtemperaturbedingungen.
Dynamische Befeuchtung feinfühlige Gas-Massendurchflussregler und eine stabile Temperierung bilden die Grundlage für in-situ-Charakterisierungen, Degradation- und Alterungstests sowie für Kontaminations- und Regenerationstests. Entwickler erhalten tiefe Einblicke in Aktivitäts-, Ohm- und Diffusionsverluste sowie in Degradationsmechanismen moderner Brennstoffzellen.
Highlights:
- Exakte Gasdosierung für H₂, Luft sowie N2, O2 und Kontamitanten
- Kontrollierte Feuchteführung mit dynamischer Anpassung
- in-situ-Charakterisierungen, Degradation- und Alterungstests sowie für Kontaminations- und Regenerationstests
- Realitätsnahe Brennstoffzellen-Bedingungen für Forschung & Entwicklung
Charakterisierungsmethoden von Brennstoffzellen
In-situ-Charakterisierung der MEA und des Stacks
- Break-In/Activation: Initiale Konditionierung zur Erreichung stabiler und reproduzierbarer Zell- bzw. Stack-Performance.
- Polarisationskurven: Ermittlung der Zellleistung unter verschiedenen Betriebsbedingungen (Temperatur, Druck, Feuchte, Sauerstoffkonzentration).
- Linear Sweep Voltammetry (LSV): Messung des Wasserstoff-Crossover-Stroms zur Bewertung der Membrandichtigkeit und -integrität.
- Cyclic Voltammetry (CV): Bestimmung der elektrochemisch aktiven Oberfläche (ECSA), Doppelschichtkapazität und Wasserstoff-Crossover.
- Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS): Analyse von Widerständen und Zeitkonstanten zur Identifikation limitierender Prozesse (z. B. Ladungstransfer, Diffusion, Membranwiderstand).
- Limiting Current Density (iLim): Bestimmung des Sauerstoff-Diffusionswiderstands (Makro- und Mikroporen).
- CO-Methoden (Stripping, Displacement, Capacity): Exakte ECSA-Charakterisierung, Analyse der Ionomerverteilung und -bedeckung auf Katalysator und Kohlenstoff.
Degradations- und Alterungstests
- Accelerated Stress Tests (AST): Beschleunigte Alterungstests für Katalysator, Träger und Membran (z. B. Potenzialzyklen, Lastzyklen, OCV-Tests).
- Drive Cycles: Realitätsnahe Lastzyklen zur Untersuchung des Degradationsverhaltens unter praxisnahen Bedingungen.
Kontaminations- und Regenerationstests
- Kontaminationstests: Untersuchung der Toleranz und Regenerierbarkeit gegenüber gasförmigen (z. B. CO, NH₃) und gelösten (z. B. Metallionen) Verunreinigungen.
- Regeneration: Protokolle zur Wiederherstellung der Zellleistung nach Kontamination (z. B. Air Bleeding, N₂-Purge, Wasserspülung).
Highlights:
- Ideal für verlängerte Lebensdauer-, Belastungs- & Start-Stopp-Tests
- Sicherer 24/7-Automatikbetrieb ohne Überwachungsbedarf