Brennstoffzellenstacks und -systeme

Damit Brennstoffzellen effizient, nachhaltig und wettbewerbsfähig elektrische Energie erzeugen, müssen ihre Komponenten mit hoher elektrochemischer Stabilität auch unter extremen Bedingungen zuverlässig arbeiten. Dazu untersuchen wir Brennstoffzellenstacks bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen experimentell hinsichtlich ihres Leistungs- und Alterungsverhaltens und ermitteln simulativ Systemanforderungen. Wir verfügen hierfür über fünf Teststände zum Betrieb von Brennstoffzellenstacks, eine mobile Impedanzanlage mit 28 Kanälen und sammeln seit Anfang der 1990er Jahre Erfahrunge in der Stack-Charakterisierung.

Unsere Leistungen umfassen:

Elektrochemische Charakterisierung von Mehrkanal-Brennstoffzellenstapeln
In-situ Charakterisierung und Sensitivitätsanalysen von Brennstoffzellenstacks an fünf Testständen in den Leistungsklassen 4, 10 und 20 kW elektrischer Leistung
Durchführung automatisierter Dauertests mit kundenspezifischen Lastprofilen
Simulation von Brennstoffzellensystemen zur Ermittlung der Betriebsparameter für einzelne Systemkomponenten und Optimierung der Betriebsführung
Entwicklung von Kalt- und Froststartstrategien mit experimenteller Validierung

Ihr Nutzen:

Sie erhalten belastbare Aussagen über das Betriebsverhalten hinsichtlich Leistung und Alterung von Brennstoffzellenstapeln in Abhängigkeit der Betriebsführung.
Der vollautomatisierte Betrieb ermöglicht eine effiziente, sichere und reproduzierbare Durchführung der Messungen.
Hochqualifiziertes Personal und kalibrierte Teststände sichern reproduzierbare und zuverlässige Messergebnisse.
Wir unterstützen Sie beim Testdesign durch eine anwendungsorientierte Bedarfsanalyse, ggf. mit speziellen Testaufbauten.
Unsere Wasserstoffinfrastruktur mit gefilterten Medien in Kombination mit einer Temperaturkammer zur erweiterten Charakterisierung von Brennstoffzellenstacks ermöglicht eine Vielzahl von Testangeboten.

Elektrochemische Charakterisierung von Mehrkanal-Brennstoffzellenstapeln

Einzelzell-Charakterisierung in Kurzstapeln

28-Kanal-Anlage zur simultanen elektrochemischen Charakterisierung von bis zu 28 Einzelzellen oder Zellpaketen oder 14 Einzelzellen an Gaseinlass und -auslass in einem Stapel
Maximale Stapelspannung: 150 V
Maximale Stromamplitude (z. B. für die elektrochemische Impedanzspektroskopie): 25 A
Maximale Einlass-Spannung eines Kanals: +/-10 V

In-situ Charakterisierung und Sensitivitätsanalysen von Brennstoffzellenstacks

Wir testen Ihre Kurzstapel an fünf Testständen in den Leistungsklassen 4, 10 und 20 kW elektrischer Leistung

4 kW_el Teststand

Elektrische Last: 800 A / 0.2 to 30 V / 4 kW_el
Zellspannungsüberwachung: max. 60 Kanäle, Eingang pro Kanal +- 3 V
Kathodenversorgung: 10 bis 400 Nl/min Luft und 3,8 bis 150 Nl/min N₂
Anodenversorgung: 4 bis 150 Nl/min H₂und 2 bis 80 Nl/min N₂
Gastemperatur: bis zu 130 °C, Anodenrezirkulation bis 90 °C möglich
Druck: bis zu 5 bar_abs, Regelung von Einlass oder Auslass
Gasfiltration für Luft, Wasserstoff, Stickstoff zur Sicherstellung einer sehr hohen Gasreinheit und Gasqualität
Befeuchtung: Taupunkt 40 bis 130 °C oder komplett trocken; Dampfbefeuchter ermöglichen eine hohe Dynamik
Kühlung: bis zu 130 °C (Überdruck), >7 kW_th Kühlleistung und 1 kW_th Heizleistung, Kühlmittelfluss 1 bis 12 l/min
Betrieb in Kombination mit der Mehrkanal-Impedanzanlage möglich

10 kW_el Teststand

Elektrische Last: 825 A / 2 to 80 V / 17.6 kW_el
Zellspannungsüberwachung: max. 100 Kanäle, Eingang pro Kanal +- 3 V
Kathodenversorgung: 12 bis 600 Nl/min Luft und 6 bis 300 Nl/min N₂
Anodenversorgung: 4 bis 200 Nl/min H₂ und 2 bis 100 Nl/min N₂
Gastemperatur: bis zu 100 °C, Anodenrezirkulation bis 90 °C möglich
Druck: bis zu 4 bar_abs, Regelung von Einlass oder Auslass
Gasfiltration für Luft, Wasserstoff, Stickstoff zur Sicherstellung einer sehr hohen Gasreinheit und Gasqualität
Befeuchtung: Taupunkt 40 bis 90 °C oder komplett trocken; Dampfbefeuchter ermöglichen eine hohe Dynamik.
Kühlung: bis zu 90 °C, >15 kW_th Kühlleistung und 3 kW_th Heizleistung, Kühlmittelfluss 1,8 bis 18 l/min
Betrieb in Kombination mit der Mehrkanal-Impedanzsystem und galvanostatischer Stromladung möglich

10 kW_el extended Teststand

Elektrische Last: 1500 A / 1.5 to 60 V / 16 kW_el
Zellspannungsüberwachung: max. 100 Kanäle, Eingang pro Kanal +- 3 V
Kathodenversorgung: 12 bis 600 Nl/min Luft und 6 bis 300 Nl/min N₂
Anodenversorgung: 4 bis 200 Nl/min H₂ und 2 bis 100 Nl/min N₂
Gastemperatur: bis zu 120 °C, Anodenrezirkulation bis 90 °C möglich
Druck: bis zu 4 bar_abs, Regelung von Einlass oder Auslass
Gasfiltration für Luft, Wasserstoff, Stickstoff zur Sicherstellung einer sehr hohen Gasreinheit und Gasqualität
Befeuchtung: Taupunkt 40 bis 90 °C oder komplett trocken; Dampfbefeuchter ermöglichen eine hohe Dynamik.
Kühlung: bis zu 120 °C (Überdruck), >15 kW_th Kühlleistung und 3 kW_th Heizleistung, Kühlmittelfluss 1,8 bis 18 l/min
Betrieb in Kombination mit der Mehrkanal-Impedanzsystem und galvanostatischer Stromladung möglich

20 kW_el Teststand

Elektrische Last: 1800 A / 2 to 80 V / 20 kW_el
Zellspannungsüberwachung: max. 80Kanäle, Eingang pro Kanal +- 3 V
Kathodenversorgung: 30 bis 1100 Nl/min Luft und 15 bis 500 Nl/min N₂
Anodenversorgung: 15 bis 350 Nl/min H₂ und 2 bis 100 Nl/min N₂
Gastemperatur: bis zu 120 °C, Anodenrezirkulation bis 90 °C möglich
Druck: bis zu 4 bar_abs, Regelung von Einlass oder Auslass
Gasfiltration für Luft, Wasserstoff, Stickstoff zur Sicherstellung einer sehr hohen Gasreinheit und Gasqualität
Befeuchtung: Taupunkt 40 bis 90 °Coder komplett trocken; Dampfbefeuchter ermöglichen eine hohe Dynamik
Kühlung: bis zu 120 °C (Überdruck), >30 kW_th Kühlleistung und 3 kW_th Heizleistung, Kühlmittelfluss 4,0 bis 40 l/min
Temperaturkammer inklusive: Temperaturbereich von -32 bis +60 °C ermöglicht Tests unter extremen Bedingungen
Betrieb in Kombination mit der Mehrkanal-Impedanzanlage und galvanostatischer Stromladung möglich

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