質(zhì)子交換膜燃料電池 術(shù)語（GB/T 20042.1-2005）

　　1范圍

　　本部分提出了質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)使用的術(shù)語和定義。本部分適用于各種類型的質(zhì)子交換膜燃料電池。

　　2 基本術(shù)語

　　2.1

　　燃料電池fuel cell

　　將外部供應(yīng)的燃料和氧化劑中的化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能、熱能和其他反應(yīng)產(chǎn)物的發(fā)電裝置

　　2.2

　　電解質(zhì)electrolyte

　　能夠傳導(dǎo)正離子或負(fù)離子的介質(zhì)。

　　2.3

　　質(zhì)子交換膜燃料電池poton exchange membrane（PEM）fuel cell；solid polymer（SP）fuel cell；polymer electrolyte（PE）fuel cell

　　用質(zhì)子交換膜作電解質(zhì)的燃料電池。

　　2.4

　　直接甲醇燃料電池direct methanol fuel cell

　　用質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)，并且以甲醇直接在陽極上發(fā)生電化學(xué)氧化反應(yīng)的燃料電池。

　　2.5

　　陽極（燃料電池）anode（fuel cell）

　　能產(chǎn)生正離子到電解質(zhì)或從電解質(zhì)接收負(fù)離子或發(fā)射電子到負(fù)載的燃料電極，在該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)。

　　2.6

　　陰極（燃料電池）cathode（fuel cell）

　　能產(chǎn)生負(fù)離子到電解質(zhì)或從電解質(zhì)接收正離子或能從負(fù)載接收電子的空氣/氧化劑電極，在該電極上發(fā)生還原反應(yīng)。

　　2.7

　　電催化electrocatalysis

　　在電極的電催化劑與電解質(zhì)界面上進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)的非均相催化過程。

　　2.8

　　電催化荊 electrocatalyst

　　能產(chǎn)生電催化作用而且本身并不進(jìn)入最終產(chǎn)物的分子組成中的物質(zhì)。

　　2.9

　　催化劑擔(dān)載量 platinumloading

　　單位面積上催化劑的用量，其量綱為Mg/cm2。

　　2.10

　　質(zhì)兩比功率mass specific power

　　單位質(zhì)量的功率，其量綱為W·kg-1。

　　2.11

　　體積比功率volum specific power

　　單位體積的功率，其量綱為W·m-3。

　　2.12

　　活性面積active area

　　實際用于發(fā)電的膜電極組件的面積

　　2.13

　　功率密度power density

　　單電池單位活性面積的功率，其量綱為W·CM-2。

　　3然料電池模塊

　　3.1

　　單體電池single（unit）cell

　　由單個膜電極組件、密封元件和帶有導(dǎo)氣通道的集流板組成的燃料電池。

　　3.2

　　燃料電池堆/組fuel cell stack

　　由兩個或多個單體電池通過緊固結(jié)構(gòu)組成的、具有共用管道和統(tǒng)一電輸出的組合體。

　　3.3

　　燃料電池模塊fuel cell module

　　由多個燃料電池堆（組）按特定供給反應(yīng)物方式和電聯(lián)接方式構(gòu)成的組合體。

　　3.4

　　燃料電池發(fā)電系統(tǒng)fuel cell power system

　　用燃料電池模塊通過電化學(xué)過程將反應(yīng)物（燃料和氧化劑）的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能（直流或交流電）和熱能的系統(tǒng)。

　　3.5

　　熱電聯(lián)供combined heat and power generation；CHP

　　同時產(chǎn)生電能和有用熱能的燃料電池系統(tǒng)的運(yùn)作。

　　3.6

　　固定式燃料電池發(fā)電系統(tǒng)stationary fuel cell power system

　　連接固定于某一位置的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。

　　3.7

　　便攜式燃料電池發(fā)電系統(tǒng)portable fuel cell power system

　　在運(yùn)行時可移動，不被緊固或用其他方法固定在某特定地方的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。

　　3.8

　　燃料電池發(fā)動機(jī)fuel cell system for propulsion and auxiliary power units

　　用于車輛、航空航天和水下等場所作為驅(qū)動動力電源和輔助動力的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。

　　3.9

　　移動式燃料電池發(fā)電系統(tǒng)mobile fuel cell power system

　　在結(jié)構(gòu)上適合于移動電源的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。

　　3.10

　　微型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)micro fuel cell power system

　　小型、低壓、小功率燃料電池系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含了燃料容器并通過整合在電子裝置殼內(nèi)的軟電線和插頭裝置和終端連接器將它們連接到手提式可穿帶的電子裝置上。

　　3.11

　　雙極板bipolar plate

　　起收集電流、分隔氧化劑與還原劑并引導(dǎo)氧化劑和還原劑在電池內(nèi)電極表面流動作用的導(dǎo)電隔板。

　　3.12

　　流場flow field

　　為反應(yīng)物及反應(yīng)產(chǎn)物的進(jìn)出而在雙極板上加工的各種形狀的通道。

　　3.13

　　質(zhì)子交換膜proton exchange membrane；PEM

　　以質(zhì)子為導(dǎo)電電荷的膜。

　　3.14

　　膜電極組件membrane electrode assembly；MEA

　　由質(zhì)子交換膜和分別置于其兩側(cè)的多孔氣體擴(kuò)散陽極和多孔氣體擴(kuò)散陰極組成的復(fù)合體。

　　3.15

　　增濕humidification

　　為保證質(zhì)子交換膜的質(zhì)子傳導(dǎo)能力，向電池內(nèi)部提供氣態(tài)或液態(tài)水的措施。

　　3.16

　　開路電壓（燃料電池堆）open cicuit voltage（fuel cell stack）

　　燃料電池沒有加負(fù)載時兩集流板間的電壓。

　　3.17

　　集流板collector plate

　　燃料電池堆內(nèi)收集并向外導(dǎo)出電流的導(dǎo)電板。

　　3.18

　　泄漏電流leakage current

　　除了短路外，在不需要導(dǎo)電的路徑上出現(xiàn)的電流。

　　3.19

　　滿載電流full load current

　　由制造商規(guī)定的最大持續(xù)負(fù)載電流，燃料電池模塊被設(shè)計在此電流下運(yùn)行。

　　注：燃料電池模塊可以超過滿負(fù)荷電流工作，但不能長時間工作。

　　3.20

　　電流密度current density

　　單位面積上通過的電流，其量綱為A/cm2。

　　3.21

　　最低輸出電壓minimumvoltage

　　由生產(chǎn)廠商規(guī)定的燃料電池系統(tǒng)和模塊所能允許的最低電壓

　　3.22

　　氣體泄漏gas leakage

　　除預(yù)料的排除的氣體之外，產(chǎn)生氣體漏出燃料電池模塊的現(xiàn)象。

　　3.23

　　最大運(yùn)行壓力maximumoperating pressure

　　由制造商規(guī)定的燃料電池可安全連續(xù)運(yùn)行的內(nèi)部的燃料和氧化劑的最大表壓。

　　3.24

　　共用管道 manifold

　　在電池堆內(nèi)向各單體電池提供流體或收集流體的進(jìn)出通道。

　　4燃料及氧化荊儲存（制備）

　　4.1

　　燃料處理系統(tǒng)fuel processing system

　　將輸入的燃料轉(zhuǎn)化為燃料電池堆所需化學(xué)組成的燃料的化學(xué)處理裝置及其相關(guān)的熱交換器和控制裝置的組合。

　　4.2

　　氧化荊處理系統(tǒng)oxidant processing system

　　可對供燃料電池發(fā)電系統(tǒng)使用的氧化劑進(jìn)行計量、調(diào)整，并對其進(jìn)行壓縮的系統(tǒng)。

　　4.3

　　重整器reformer

　　通過重整反應(yīng)獲得富氫氣的反應(yīng)器。

　　4.4

　　重整制氫reformed hydrogen

　　對碳?xì)浠衔镌显谥卣鲀?nèi)通過催化反應(yīng)獲得氫的反應(yīng)過程。

　　4.5

　　重整氣reformate gas

　　通過重整制氫得到的富氫氣體。

　　4.6

　　儲氫材料hydrogen storage material

　　在一定條件（溫度、壓力……）下，通過物理、化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，可逆地儲存和釋放氫的有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)。

　　4.7

　　空氣過t系數(shù) air stoichiometric ratio

　　實際空氣（流）供給量與按化學(xué)當(dāng)量的空氣（流）需求量之比。

　　5安全與性能要求

　　5.1

　　許可工作壓力allowable working pressure

　　由相關(guān)法規(guī)或指令認(rèn)證的元件或系統(tǒng)的最大表壓。

　　注：在這個數(shù)值（或低于這個數(shù)值）下設(shè)置卸壓保護(hù)。

　　5.2

　　允許最大工作壓差allowable differential working pressure

　　由制造商規(guī)定的各種流體之間的最大壓力差，燃料電池模塊能承受此壓差而不損壞或永久失去功能特性。

　　5.3

　　電磁兼容性electromagnetic compatibility；EMC

　　設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。

　　5.4

　　電磁騷擾electromagnetic disturbance

　　任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或者對有生命或無生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。

　　5.5

　　電磁千擾electromagnetic interference；EMI

　　電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降。

　　5.6

　　（騷擾源的）電磁發(fā)射電平electromagnetic emission level（of a disturbing source）

　　用規(guī)定方法測得的由特定的裝置、設(shè)備或系統(tǒng)所發(fā)射的某給定電磁騷擾電平。

　　5.7

　　低可燃極限lower flammability llmit；LFL

　　使火焰在空氣中傳播的可燃?xì)怏w或蒸汽的最小濃度。

　　5.8

　　防護(hù)safeguarding

　　監(jiān)控技術(shù)過程以避免對人身、設(shè)備、產(chǎn)品和環(huán)境造成損害的控制系統(tǒng)的動作程序。

　　6性能試驗方法

　　6.1

　　驗收試驗acceptance test

　　按合同規(guī)定，向客戶證明項目條款滿足它的技術(shù)規(guī)格的某些條件的試驗。

　　6.2

　　常規(guī)試驗routine test

　　對每個產(chǎn)品在制造中和/或制造后進(jìn)行的試驗，用以判斷其是否符合某些標(biāo)準(zhǔn)。

　　6.3

　　型式試驗type test

　　對按某一設(shè)計而制造的產(chǎn)品進(jìn)行的試驗，以表明這一設(shè)計符合一定的規(guī)范。

　　6.4

　　功率輸出變化試驗test for power output change

　　在加載運(yùn)行條件下，檢驗燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在負(fù)載變化時的輸出特性的試驗。

　　注：功率輸出變化試驗也可稱為變工況試驗。

　　6.5

　　存儲狀態(tài)storage state

　　燃料電池發(fā)電系統(tǒng)需要熱能或電能輸人以避免元件損壞的狀態(tài)。

　　6.6

　　待機(jī)狀態(tài)standby state

　　燃料電池發(fā)電系統(tǒng)已達(dá)所需的運(yùn)行條件，但輸出的凈功率為零的運(yùn)行狀態(tài)。

　　6.7

　　冷態(tài)cold state

　　在環(huán)境溫度下燃料電池發(fā)電系統(tǒng)既沒有動力輸人也沒有動力輸出的狀態(tài)。

　　6.8

　　熱穩(wěn)定狀態(tài)thermal stability

　　溫度的穩(wěn)定狀態(tài)，虛擬的穩(wěn)定狀態(tài)均可用15min之內(nèi)溫度變化不超過3K（5F）和不超過絕對運(yùn)行溫度的1%來表示，不管哪個讀數(shù)高。

　　6.9

　　能量響應(yīng)時間power response time

　　在電能和熱能輸出開始變化的時刻與電能和熱能功率輸出達(dá)到設(shè)定的公差范圍內(nèi)的穩(wěn)定狀態(tài)時的持續(xù)時間。

　　6.10

　　額定功率響應(yīng)時間response time to rated power

　　在燃料電池正常工作狀態(tài)下，從空載輸出到達(dá)到額定功率的第一瞬時之間的持續(xù)時間。

　　6.11

　　滿負(fù)荷速率speed to full power

　　由制造商規(guī)定的從待機(jī)狀態(tài)到額定功率的速率。

　　注：這也可以引述為“滿負(fù)荷升率”，以kW·s-1，來表示。

　　6.14

　　熱回收效率（燃料電池發(fā)電系統(tǒng)）beat recovery efficiency（of a fuel cell power system）

　　在給定的工況下燃料電池發(fā)電系統(tǒng)回收的熱能與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)供人燃料熱值（低熱值）的比率。

　　6.15

　　排放特性emission characteristics

　　在廢氣向周圍環(huán)境排放點(diǎn)測得的由重整器或燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)反應(yīng)產(chǎn)生的排放廢氣中總的硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO），碳?xì)浠衔锛邦w粒的濃度。

　　6.16

　　輔助能耗parasitic load

　　為使燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下連續(xù)工作而必須提供給輔助機(jī)器和設(shè)備（如平衡設(shè)備）的動力。

　　注：例如，風(fēng)機(jī)、水泵、加熱器、傳感器等。

　　6.17

　　背景噪聲background noise

　　燃料電池發(fā)電系統(tǒng)關(guān)閉狀態(tài)下，在規(guī)定的測量點(diǎn)測量系統(tǒng)周圍產(chǎn)生的聲壓等級，以絕對分貝（dB（A））表示。

　　6.18

　　背景噪聲等級backgound noise level

　　測量點(diǎn)的環(huán)境噪聲的聲壓等級。

　　6.19

　　振動級別vibration level

　　運(yùn)行過程中燃料電池發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生振動的級別。

　　注：這個數(shù)值用分貝（dB）表示，它是燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行條件下產(chǎn)生最大振動時在系統(tǒng)安裝的地基或支架測得的數(shù)值。

　　6.20

　　背景振動等級background vibration level

　　由環(huán)境引起的影響振動等級讀數(shù)的機(jī)械振動。

　　注：背景噪聲等級在冷態(tài)下燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中測量。

　　6.21

　　評價個體噪聲值 estimatedindividual noise value

　　扣除測得的背景噪聲數(shù)值后，在測量儀器上所獲得的數(shù)值。

　　6.22

　?。òl(fā)電系統(tǒng)的）噪聲等級noise level（power system）

　　在額定狀態(tài)下，在某幾個特定點(diǎn)測得的最大噪聲，用dBA表示。

　　6.23

　　可聽噪聲等級 audible noise level

　　在規(guī)定的距離測量的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的聲壓等級。

　　6.24

　　電源輸出的動態(tài)響應(yīng)特性dynamic transient response of power output

　　燃料電池發(fā)電系統(tǒng)輸出功率隨負(fù)載變化的動態(tài)響應(yīng)。

　　6.25

　　界面點(diǎn) interface point

　　材料和（或）電能進(jìn)人或離開燃料電池發(fā)電系統(tǒng)邊界的測量點(diǎn)。

　　注：這個邊界是有意選擇用來精確測量系統(tǒng)性能的。如果需要，被評枯的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的邊界或界面點(diǎn)應(yīng)由各方協(xié)商確定。

　　6.26

　　竄氣（燃料）gas crossover（fuel）

　　氣體在燃料腔和氧化劑腔之間發(fā)生的相互泄漏。

　　7控制

　　7.1

　　電源調(diào)節(jié)系統(tǒng)power conditioning system

　　通過改變電壓等級或波形，或用其他方法改變或調(diào)節(jié)電源輸出的裝置。

　　7.2

　　熱管理系統(tǒng)thermal management system

　　提供和排除熱量以維持燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的熱平衡，并可以回收多余的熱量和在傳動裝置啟動時保持加熱的系統(tǒng)。

　　7.3

　　水處理系統(tǒng)water treatment system

　　用于處理和凈化回收的或新添加的水以供燃料電池發(fā)電系統(tǒng)使用的系統(tǒng)

　　7.4

　　自動控制系統(tǒng)automatic contol system

　　沒有人工干預(yù)而在制造商規(guī)定的極限范圍內(nèi)維持燃料電池發(fā)電系統(tǒng)參數(shù)的傳感器、調(diào)節(jié)器、閥門、開關(guān)和邏輯元件（包括壓力控制器）組成的系統(tǒng)。

　　7.5

　　通風(fēng)系統(tǒng)ventilation system

　　燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中借助機(jī)械的方法向其機(jī)殼提供空氣的部分。

　　7.6

　　啟動時間start-up time

　　燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在啟動動作開始后從冷態(tài)過渡到電能輸出（有效功率）開始的時間。

　　7.7

　　響應(yīng)時間response time

　　燃料電池發(fā)電系統(tǒng)從一個定義的狀態(tài)到另一狀態(tài)所需的時間。

　　注：也可以被引述為“響應(yīng)上升斜率”，用kw·s-1表示。

　　7.8

　　關(guān)閉時間shutdown time

　　在額定功率下切斷負(fù)載的時刻與由制造商確定的完成停止運(yùn)轉(zhuǎn)的時刻之間的持續(xù)時間。

　　7.9

　　啟動能量start-up energy

　　在啟動的時候提供給燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的總的電能和（或）熱能。

　　7.10

　　水消耗量water consumption

　　除了首次加的水之外，額外提供給燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的水，量綱為g·kWh。

　　7.11

　　氧化劑消耗量oxidant consumption

　　燃料電池發(fā)電系統(tǒng)消耗的氧量。

　　7.12

　　廢熱waste heat

　　釋放出去而沒有回收的熱。

　　7.13

　　回收熱recoveredheat

　　燃料電池發(fā)電系統(tǒng)實際回收的熱。

　　注：通過測量位于燃料電池發(fā)電系統(tǒng)界面處的回收子系統(tǒng)中的流動介質(zhì)（冷卻液體、蒸汽、空氣、油等）的進(jìn)出溫度和流量來測量。

　　7.14

　　廢水wastewater

　　從燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中排出的多余的水，它不是熱能回收系統(tǒng)的組成部分。

　　7.15

　　排放水discharge water

　　從燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中排放出的包括廢水和冷凝水在內(nèi)的水。