免费久久国产&夜夜毛片&亚洲最大无码中文字幕&国产成人无码免费视频之奶水&吴家丽查理三级做爰&国产日本亚欧在线观看

導讀

各位讀者大家好，2020年9月燃料電池全球專利監控報告全新發布。本期監控報告的內容主要包括三個部分，分別為：

1、2020年9月燃料電池領域公開專利整體情況介紹；

2、國內申請人專利公開情況介紹；

3、部分申請人介紹及其公開專利解讀，具體專利技術包括豐田公司增加燃料電池從間歇發電轉換為通常發電時的過程控制以及平衡燃料電池電堆內部的水分分布；現代公司通過紫外線粘合劑涂層來防止生成水向電解質膜移動以及改善電極層與電解質膜之間的界面結合力；本田公司以低成本對燃料電池輸出進行檢查；博世公司通過使電堆保持相對干燥來減少停機時吹掃液態水的能量消耗。

一、整體情況介紹

1．1 專利公開地域情況

2020年9月，燃料電池領域在全球范圍內公開／授權的專利共1224件，較上月相比（1124），數量有一定下降。本月，中國地區專利公開數量與上月（581）而言有一定增加，主要為發明專利授權公告和實用新型專利公告數量有一定上升。部分公開國家／地區／組織以及數量情況如圖1－1所示。

圖1－1 部分地區燃料電池專利9月公開／授權情況

1．2 專利技術分支情況

圖1－2 燃料電池專利9月公開／授權的技術分布

1．3 申請人專利申請情況

將專利申請人經過標準化處理后，對標準化申請人的專利申請數量進行統計，如圖1－3所示。本月，豐田公司公開專利118件，其中發明申請和發明授權數量分別為75、40件；日產公司公開專利30件、現代公司公開專利29件、本田公司公開專利27件；濰柴動力公開專利21件；格羅夫公開專利20件，其中實用新型共計18件；大洋電機和日本礙子均公開專利14件。

圖1－3 標準化申請人專利9月公開／授權排名

在燃料電池測試平臺方面，武漢中極氫能公開了燃料電池測試臺用氫氣循環裝置、氣體加濕裝置以及圖形用戶界面；北京新研創能在現有電堆測試平臺的基礎上增加了在線內阻檢測單元；科威爾公開了一種可滿足大功率燃料電池發動機測試需要且能同時滿足功率等級向下兼容的測試需要的燃料電池測試臺；武漢海億新能源公開了一種機柜式電堆測試平臺結構，該測臺為三柜式布局結構，其空氣系統、水路系統、氫氣系統三大子系統的布局在空間上進行了分隔處理；大連銳格新能源公開了一種燃料電池氫氣循環泵測試臺用氫氣回收裝置。

二、國內申請人專利公開情況

2．1 國內整車廠9月專利公開情況

圖2－1 整車廠9月專利公開情況

國內整車廠在9月的專利公開情況如圖2－1所示。其中，格羅夫公開專利20件，涉及較多與燃料電池車輛結構、部件相關的專利；鄭州宇通公開專利7件，主要涉及熱管理、系統控制以及吹掃控制等；中國一汽公開公開專利6件，主要涉及電堆冷啟動能力評估方法、膜電極密封裝置的制備夾具以及去除GDL中的水的方法；東風汽車公開專利5件，上汽集團公開專利4件；長安汽車、長城汽車均公開專利3件，其中長安汽車公開的專利主要涉及車用燃料電池能量分配和氫泄漏檢測。

2．2 燃料電池企業9月專利公開情況

圖2－2 燃料電池企業9月專利公開情況

國內燃料電池企業在9月的專利公開情況如圖2－2所示。其中，濰柴動力公開專利21件，主要涉及氫燃料電池輸出功率控制、電堆封裝結構、陽極保護結構以及SOFC相關專利等；大洋電機公開相關專利14件，主要涉及冷啟動、氫氣循環裝置以及空壓機控制等；無錫先導公開專利11件，主要涉及膜電極及其組件的制備方法和制備裝置、雙極板生產線、電堆生產線等；上海捷氫、浙江氫谷均公開專利9件，其中浙江氫谷公開的專利主要涉及排放回收，具體包括尾氣水分離裝置、氫氣與空氣混合及液相存儲器等。其他在9月公開相關專利的企業還包括武漢中極氫能、河南豫氫、魔方新能源、上海杰寧新能源、鋒源氫能、上海電氣、深圳國氫、愛德曼、明宇新能源、上海驥翀等。

2．3 科研院所（校）9月專利公開情況

圖2－3 燃料電池科研院所（校）9月專利公開情況

燃料電池相關科研院所（校）在9月的專利公開情況如圖2－3所示。其中，吉林大學公開專利8件，主要涉及動力系統能量管理、水回收裝置、氫氣尾排氣裝置以及排放優化裝置等；武漢船用電力推進裝置研究所公開專利6件，主要涉及石墨雙極板制造、碳紙疏水預處理以及燃料電池注膠模具等；華南理工大學公開專利5件，主要涉及催化劑、膜電極制備等。其他在9月公開相關專利的科研院所（校）還包括中科院大連化物所、同濟大學、西安交通大學、電子科技大學、清華大學等。

三、部分申請人公開專利解讀

3．1 豐田公司

2020年9月，豐田公司在燃料電池領域共公開專利118件，主要涉及電堆、系統控制、空氣系統等技術分支。下文分析的豐田公司燃料電池相關專利的專利公開號為JP2020140931A、JP2020149843A。JP2020140931A主要涉及燃料電池從間歇發電轉換為通常發電時的過程控制；JP2020149843A涉及平衡燃料電池電堆內部的水分分布。

3．1．1 JP2020140931A——燃料電池系統控制

當燃料電池車輛短暫停止時，為了抑制各單電池電壓下降，此時仍會供給燃料氣體和氧化氣體（先供應燃料氣體，再供應氧化氣體）。另外，為了將各單電池的電壓維持在規定的電壓范圍內會暫時停止發電，即間歇運轉。當從間歇運轉狀態切換至通常運轉狀態時，出現了以下問題：由于陽極側上存在水堵塞造成部分電池發生燃料氣體供應不足，此時陽極側電勢增加，引起電壓反轉現象，陽極催化劑發生劣化。另外，由于部分電池中氧化氣體過量供應，使得電池電壓升高并超過氧化還原電位，使得陰極催化劑發生劣化。

圖3－1－1 JP2020140931A燃料電池系統示意圖

為了防止從間歇運轉切換至通常運轉狀態時燃料電池性能發生下降，專利JP2020140931A提出了一種燃料電池系統（見上圖）控制方法，通過向電堆供應和循環比實際需求量更多的燃料氣體，來抑制燃料氣體缺乏引起的陽極催化劑劣化。另外，在供給更多燃料氣體的同時，吹掃出陽極側不均勻分布的液態水，并將陰極側不均勻分布液態水從陰極側向陽極側吹掃出。具體控制流程如下：首先，控制單元700執行通常發電過程，當指示執行間歇運轉時，控制單元將各單電池的電壓維持在預定范圍內；當間歇運轉結束轉變為通常發電過程時，控制單元執行過渡處理，將燃料氣體供給量設定為大于電堆所需發電量相對應的燃料氣體量，并使其充分循環；在完成足夠的燃料氣體供應后，開始供給所需的氧化氣體量，使燃料電池開始發電，并同時通過電池單元監控器580獲取每個單電池的電壓；當單電池電壓升高并接近氧化還原電壓ORP時，控制單元執行增加發電量命令，使單電池電壓低于其上限電壓Vcu；當氧化氣體供應量達到要求值時，控制單元結束過渡過程中并使燃料電池轉變為通常發電過程。

圖3－1－2 JP2020140931A燃料電池系統控制流程圖

3．1．2 JP2020149843A——平衡燃料電池電堆內部的水分分布

燃料電池中膜電極的濕度會直接影響燃料電池發電性能，當燃料電池長時間高功率運行時，膜電極溫度較高，容易因缺水而導致膜電極干燥進而導致發電效率降低。而在燃料電池電堆內部，水分分布不均衡，在陰極氣體和陽極氣體入口側，氣體較為干燥；而隨著陽極氣體反應生成水分，在陽極氣體下游水分逐漸升高，甚至產生液態水。與此同時，陽極氣體下游的液態水會通過電解質膜滲透到陰極側，導致相同部位陰極側氣體水分含量較高。為了解決高溫狀態下燃料電池膜電極缺水以及電堆內部水分分布不均勻的問題，豐田公司在設計氣體流道時進行了改進，將陽極氣體和陰極氣體的流道設計為流動方向相反，并且在氣體流動路徑上設置有氣體阻力改變結構，使得進氣端和排氣端的氣體阻力較小，而中間部位氣體阻力較大，由此強迫氣體充分與電解質膜接觸，使得氣體攜帶的水分充分濕潤膜電極。參見下圖，陽極氣體由左上角進入，由右下角排出，而陰極氣體由左下角進入，由右上角排出，陽極氣體和陰極氣體流動的方向相反，這樣陰極氣體的排氣端即為陽極氣體的進氣端，此時陰極氣體水分較高，水分由電解質膜滲透到陽極側，可以充分濕潤陽極氣體進氣端的干燥氣體。

圖3－1－3 JP2020149843A氣體流動示意圖

此外，豐田公司還在雙極板（隔板）上設置了節流部16，節流部16位于雙極板的槽中，可以改變氣體流動的阻力。節流部16分別設置于氣體進氣端和排氣端，當氣體由進氣端經過節流部16進入膜電極時，節流部16減少了氣體通道的橫截面積，因此可以迫使氣體更多的經過氣體擴散層到達催化劑層。而在排氣端，膜電極中間的氣體經過化學反應，氣體量減少，此時排氣端的節流部16可以讓氣體更多的保留在膜電極中間部位，也能減少氣體流出時帶走水分，提高膜電極中間部分的濕度。由此，豐田公司通過設置節流部能夠進一步平衡電堆內部的水分分布，避免膜電極過度干燥，提升燃料電池運行效率。

圖3－1－4 JP2020149843A雙極板上設置有節流部

3．2 現代公司

2020年9月，現代公司在燃料電池領域共公開專利29件，主要涉及電堆、系統控制等技術分支。下文分析的現代公司燃料電池相關專利的專利公開號為KR1020200109959A。KR1020200109959A主要涉及通過紫外線粘合劑涂層來防止生成水向電解質膜移動以及改善電極層與電解質膜之間的界面結合力。

3．2．1 KR1020200109959A——膜電極組件及其制造方法

陰極催化劑層處的生成水以反向擴散形式向電解質膜移動時，溶解在水中的Pt離子也會隨水移動到電解質膜中并沉積其中。在燃料電池頻繁啟停過程中，沉積在電解質膜中的催化劑金屬量增加，反應氣體通過滲透可直接在電解質膜上發生反應，反應熱以及反應產生的過氧化氫會使電解質膜發生劣化，甚至會使電解質膜發生穿孔。另外，隨著燃料電池的運行，電極層與電解質膜之間的界面結合力會減弱，使得膜電極組件發生損壞，導致燃料電池性能和耐久性的降低。

圖3－2－1 帶有紫外線粘合劑涂層的MEA制作過程

為了防止生成水向電解質膜移動以及改善電極層與電解質膜之間的界面結合力，現代提出了在電解質膜表面形成一種紫外線粘合劑涂層，然后在該涂層上結合電極層。紫外線粘合劑涂層漿料可包含光引發劑、親水性單體、功能性單體、疏水劑、溶劑以及添加劑等。制備方法為：首先混合親水性單體和功能性單體，然后將光引發劑注入至混合漿料中并充分分散，然后添加疏水劑、溶劑以及添加劑等制備成紫外線粘合劑涂層漿料（該漿料具有300cPs至500cPs的粘度）。將紫外線粘合劑涂層漿料涂覆至電解質膜表面，然后將電極層結合至該涂層，從電極層照射紫外線來使紫外線粘合劑涂層漿料固化，形成具有較強疏水性，導電性和粘合性的涂層。其中光引發劑可選取2，2－二甲氧基－2－苯基苯乙酮，1－羥基環己基苯基酮和包含苯偶姻甲基醚的化合物；親水性單體可選自丙烯酸2－乙基己酯（2－EHA），丙烯酸異辛酯（IOA），丙烯酸丁酯（BA），丙烯酸異癸酯（IDA）等；功能性單體可選自丙烯酸（AAC）；疏水劑可選自聚四氟乙烯（PTFE），氟化乙烯丙烯（FEP），四氟乙烯（PFA）及其組合；溶劑可選自去離子水（DI），異丙醇（IPA）及其組合；添加劑可以選自咪唑鎓鹽，吡啶鎓鹽，a鹽及其組合。

3．3 本田公司

2020年9月，本田公司在燃料電池領域共公開專利27件，主要涉及電堆、整車、檢驗檢測等技術分支。下文分析的本田公司燃料電池相關專利的專利公開號為US10784525B2。US10784525B2主要涉及以低成本對燃料電池輸出進行檢查。

3．3．1 US10784525B2——燃料電池輸出檢測方法

為了對電堆進行輸出檢查，現有技術采取讓電極間流過大電流來進行燃料電池輸出測量，此種測試方法需要采用耐大電流測試設備以及消耗大量的反應氣體，使得測試成本較高。然而為了降低成本，僅通過使電極間流動小電流來進行輸出測量，則存在精度不準確的問題。這是因為大電流測量時，由于電堆輸出電流大，導致輸出電壓低于氧化還原電位，因此起到了還原催化劑的作用；而測試電流較小時，由于輸出電壓高于氧化還原電位，因此輸出電壓可能受到催化劑氧化狀態的影響，導致測量結果不準確。基于此，專利US10784525B2提出一種燃料電池輸出檢測方法，在進行輸出檢測前對電極催化劑進行還原處理，然后采用流通小電流的方式來進行輸出檢測，具體如下：首先，將組裝后的電池堆14設置于輸出檢測裝置10處，具體見圖3－3－1。

圖3－3－1 US10784525B2燃料電池輸出檢測示意圖

對電極催化劑實施還原處理工序，向陽極電極26供給燃料氣體，向陰極電極28供給惰性氣體（如氮氣），同時調節電堆14的溫度以及氣體露點來抑制電堆發生水淹和防止電解質膜發生干燥。在供給氣體的同時，通過電壓施加部對電堆14施加循環升降的電壓（電極催化劑還原電位0．75V，施加循環升降電壓的范圍為0．08～1．00V，循環2次以上）以更有效地還原電極催化劑表面。在完成還原處理工序之后進行輸出測定工序，此時停止電壓施加并將惰性氣體供應替換成氧化氣體供應，并通過通電部將陰陽極電氣連接。在測定工序中，采取流通小電流的方式來進行輸出檢測。

3．4 博世公司

2020年9月，博世公司在燃料電池領域共公開專利13件，主要涉及電堆、空氣系統、氫系統等技術分支。下文分析的博世公司燃料電池相關專利的專利公開號為DE102019202703A1。DE102019202703A1主要涉及通過使電堆保持相對干燥來減少停機時吹掃液態水的能量消耗。

3．4．1 DE102019202703A1——使電堆保持相對干燥來減少停機時吹掃液態水的能量消耗

當燃料電池系統運行在低溫環境時（低于水的冰點溫度），在燃料電池停機過程中必須將電堆內部的液態水進行吹掃，以避免液態水結冰對電堆造成損傷。而燃料電池吹掃過程需要空壓機全功率運行20－30秒，這樣就容易造成電能的浪費。

為了解決上述問題，博世公司在燃料電池氣體通道上設置了氣態水吸附裝置4，可以將氣體中的氣態水進行充分吸收，由此確保電堆內部的氣體水分含量很低。吸濕裝置可以采用吸濕性固體如硅膠等。為了進一步提升除濕效果，可以利用冷卻裝置對氣態水吸附裝置4進行冷卻，排出吸收的水分。此外，還可以利用附加的加熱裝置對電堆進行加熱，確保除濕過程中電堆內部僅含有氣態水而減少液態水含量。

圖3－4－1 DE102019202703A1燃料電池系統示意圖

3．5 儲氫罐部分公開專利一覽