3．2 本田公司

2020年7月，本田公司在燃料電池領(lǐng)域共公開(kāi)專(zhuān)利37件，主要涉及電堆、整車(chē)、系統(tǒng)控制等技術(shù)分支。

下文分析的本田公司燃料電池相關(guān)專(zhuān)利的專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為WO2020138338A1。WO2020138338A1燃料電池活化方法。

3．2．1 WO2020138338A1——燃料電池的活化方法及裝置

燃料電池電堆裝配完成后，其發(fā)電性能較差，為提升其發(fā)電性能需要對(duì)電堆進(jìn)行活化處理。現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)電堆進(jìn)行活化處理采用重復(fù)向電堆供應(yīng)反應(yīng)氣體，然后停止供應(yīng)空氣的操作，但是這樣會(huì)導(dǎo)致氫氣滲透到陰極，并在下一次供應(yīng)空氣時(shí)，氫氣和空氣中的氧氣在陰極直接發(fā)生反應(yīng)，其產(chǎn)生較大熱量會(huì)加速電堆的性能衰減。

為了改善上述問(wèn)題，本田公司對(duì)于活化的流程進(jìn)行改進(jìn)。參見(jiàn)下圖，活化過(guò)程為第一通電步驟和第二通電步驟交替進(jìn)行，其中第一通電步驟是向陽(yáng)極通入氫氣，向陰極通入空氣和惰性氣體混合氣體，然后電堆輸出通過(guò)電負(fù)載連通，燃料電池進(jìn)行發(fā)電，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，進(jìn)入第二通電步驟，此時(shí)關(guān)閉陰極空氣通道，僅向陰極通入惰性氣體，由于空氣濃度下降，電堆電壓開(kāi)始下降，而由于陰極填充惰性氣體，因此氫氣不會(huì)交叉泄露到陰極，也就保證了在第一通電步驟中，陰極的空氣不會(huì)直接與氫氣直接發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)電堆輸出電壓低于閾值電壓后一段時(shí)間后，重新開(kāi)啟空氣通道，電堆進(jìn)入第一通電步驟，由此反復(fù)循環(huán)對(duì)電堆進(jìn)行活化。

圖3－3 WO2020138338A1燃料電池活化流程

3．3 博世公司

2020年7月，博世公司在燃料電池領(lǐng)域共公開(kāi)專(zhuān)利32件，主要涉及電堆、氫系統(tǒng)等技術(shù)分支。

下文分析的博世公司燃料電池相關(guān)專(zhuān)利的專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為CN111373158A、CN111373341A。CN111373158A、CN111373341A主要涉及氫氣配量閥結(jié)構(gòu)。

3．3．1 CN111373158A、CN111373341A——?dú)錃馀淞块y

本月博世公司公開(kāi)了2件專(zhuān)利，都是關(guān)于氫氣配量閥結(jié)構(gòu)的。參見(jiàn)下圖，配量閥的總體結(jié)構(gòu)大致相同，主要包括電磁體、電磁銜鐵、彈簧、關(guān)閉元件、密封元件和流通通道幾個(gè)部分，電磁銜鐵在電磁鐵和彈簧的合力作用下沿閥體上下移動(dòng)，當(dāng)電磁鐵不通電時(shí)，電磁銜鐵被彈簧壓緊，關(guān)閉元件帶動(dòng)密封元件將流通通道密閉，氫氣不能從流通通道流出；而當(dāng)電磁鐵通電后，電磁銜鐵向上移動(dòng)，密封元件不能將流通通道密封，氫氣可以從流通通道流出。電磁銜鐵移動(dòng)的位移與電磁鐵線圈電流大小相關(guān)，因此可以通過(guò)控制電磁鐵線圈電流的大小來(lái)控制氫氣流量。

為了進(jìn)一步提升配量閥的使用效果，本月博世公司的兩件專(zhuān)利分別對(duì)于配量閥的安裝對(duì)中精度以及密封效果進(jìn)行改進(jìn)。參見(jiàn)下圖中左圖，博世公司在噴嘴的外側(cè)上布置有密封元件54，該密封元件用于對(duì)接收噴嘴開(kāi)口中的間隙進(jìn)行密封。參見(jiàn)下圖中右圖，博世公司在配量閥的縱軸線徑向地設(shè)計(jì)有第一階梯和第二階梯，用于將配量閥在泵殼體和噴射泵主體對(duì)中和導(dǎo)向。

圖3－4 氫氣配量閥改進(jìn)示意圖

3．4 國(guó)內(nèi)燃料電池企業(yè)相關(guān)專(zhuān)利一覽