Германский институт Фраунгофера разработал технологию оперативной диагностики водородного оборудования с поддержкой динамических импедансных измерений при токе до 30 ампер

2026-09-15 14:42
В избр.

Репортаж от Wedoany,10 сентября Германский институт производственных технологий и передовых материалов Фраунгофера (Fraunhofer IFAM) объявил, что его технология динамической импедансной спектроскопии расширена от лабораторных измерений до диапазона токов, приближенных к реальным условиям эксплуатации, что позволяет проводить анализ состояния в режиме реального времени при непрерывной работе электролизёров и топливных элементов. В настоящее время система способна накладывать многочастотный тестовый сигнал на рабочий ток силой до 30 ампер и в реальном времени вычислять изменения импеданса для выявления деградации характеристик электродов, мембран, контактных поверхностей и процессов массопереноса, обеспечивая основу данных для мониторинга состояния оборудования и прогнозируемого технического обслуживания.

Традиционные импедансные измерения обычно требуют вывода оборудования на стабильный режим работы или даже его остановки, что затрудняет полную регистрацию динамических изменений электролизёров и топливных элементов в условиях колебаний возобновляемых источников энергии. Новый метод, разработанный Fraunhofer IFAM, заключается в наложении малоамплитудного многочастотного тестового сигнала на рабочий ток оборудования при одновременной непрерывной регистрации отклика по току и напряжению с последующим вычислением частотно-зависимого комплексного импеданса. Различные частотные диапазоны могут соответствовать процессам электродных реакций, переноса ионов через мембрану, электрического контакта и подачи реагентов, что позволяет локализовать общее снижение производительности оборудования до конкретных компонентов или этапов эксплуатации.

Одним из ключевых достижений данной технологии является расширение динамической импедансной спектроскопии с прежнего лабораторного масштаба до более высоких уровней тока. В настоящее время тестовый сигнал может накладываться на рабочий ток силой до 30 ампер, при этом благодаря онлайн-обработке данных в реальном времени формируются изменения импедансного спектра. Исследовательская группа отмечает, что это делает возможным непрерывные измерения электрохимических систем большего типоразмера в процессе динамической работы, а результаты измерений могут анализироваться в сочетании с изменениями давления, температуры и различными материалами систем.

В области идентификации неисправностей изменение импедансного спектра во времени может использоваться для определения различных типов деградации. Если определённая составляющая импеданса непрерывно возрастает, это может соответствовать ухудшению электродных реакций, коррозии или снижению качества электрического контакта; изменение фазовых характеристик может дополнительно указывать на старение мембраны, нарушения водного баланса или ограничение массопереноса. Благодаря непрерывному отслеживанию этих параметров система способна выявлять аномальные тенденции до заметного падения мощности или аварийной остановки оборудования и на этой основе планировать техническое обслуживание.

Fraunhofer IFAM планирует подключить данную диагностическую систему напрямую к системе управления оборудованием или энергосистемой электролизёров и топливных элементов. В настоящее время основными объектами применения являются PEM-топливные элементы и щелочные электролизёры; операторы могут непрерывно получать данные о состоянии оборудования и на их основе корректировать стратегию нагрузки, периодичность обслуживания и рабочие параметры. Исследовательская группа также планирует объединить данные импеданса в реальном времени с моделями искусственного интеллекта, чтобы диагностическая система могла адаптироваться к изменениям внешних условий, таких как температура и давление, а также к новым материалам электродов и мембран.

Данная технология в настоящее время всё ещё находится на этапе расширения контрольно-диагностических технологий до промышленного применения и не является новым проектом по производству электролизёров или топливных элементов. Основным новым достижением на этот раз стало то, что динамическая импедансная спектроскопия обеспечивает онлайн-тестирование при рабочем токе до 30 ампер и обладает технической базой для интеграции в систему управления оборудованием. Система Фраунгофера в настоящее время также продвигает исследования в области мониторинга электролизёров в реальном времени, диагностики деградации материалов и прогнозируемого технического обслуживания; направление промышленного применения сосредоточено на сокращении незапланированных простоев и продлении срока службы электрохимического оборудования.

Эта новость является результатом компиляции и перепечатки информации из глобального Интернета и стратегических партнеров. Она предназначена только для читателей. Если у вас возникнут какие-либо нарушения или другие проблемы, пожалуйста, своевременно сообщите нам. Этот сайт изменить или удалить ее. Перепечатка этой статьи без официального разрешения строго запрещена.электронная почта:news@wedoany.com

Связанные продукты

Крупногабаритный котёл на биомассе - Harbin Xintang Boiler and Vessel Engineering Co., Ltd.
Ядерный резервуар для хранения газа - Dalian Oriental Roc Equipment Manufacturing Co., Ltd.
Разъединитель переменного тока высокого напряжения двухколонковый горизонтально-поворотный серии GW4-40.5/72.5/126/145/170/252/363/420 - SHANDONG TAIKAI DISCONNECTORS CO., LTD.
SFC-60 портативный источник питания для военнослужащего, портативный источник питания на метаноле с высокой удельной энергией - Automation Research Institute Co., Ltd. of China South Industries Group Corporation
Гидравлическая анкерная буровая установка для угольной шахты CMM2-15, CMM2-15Y - Shanxi Tianju Heavy Industry Machinery Co., Ltd.
YB□(ZBW27)-12/0,4(F·R) Наружная предустановленная подстанция (европейский тип) - Zhejiang Wanhong Electric Co., Ltd.
Спектаклевой фланец-заглушкаSpectacle Blind Flange - Shanxi Tianbao Group Co., Ltd.
UT - GoodWe Technologies Co., Ltd.
Промышленное редукторное масло - Petrochina lubricant company
Комплексные решения для гибридных систем накопления энергии - Zhuhai XJ Electric Co., Ltd.
IGBT-источник питания для производства водорода — мощный с воздушным охлаждением - Beijing Zhengzhuo EngineeringTechnology Co., Ltd.
Печь с теплопроводным маслом - Shaanxi Huantong Standard Boiler Co., Ltd.
Читайте также
Индийская компания AM Green планирует к середине 2027 года заключить контракты на весь объём производства зелёного аммиака мощностью 1 млн тонн в год
2026-11-05
Эстонская компания Elcogen и китайская Hygreen Energy подписали меморандум о сотрудничестве в области твердооксидных технологий
2026-11-04
Hyundai Motor впервые продемонстрировала робота для автоматической заправки водородом коммерческих автомобилей
2026-11-04
Компания Hyundai Motor Group (Республика Корея) впервые представила проект модульной системы электролиза воды для производства водорода мощностью 5 МВт
2026-11-04
Республика Корея запускает конкурсный отбор на закупку электроэнергии из водородных источников в объёме 1,43 млрд кВт·ч в год
2026-11-04
Бельгийская ассоциация Hydrogen Europe опубликовала исследование инфраструктуры водородоснабжения центров обработки данных
2026-11-04
Австралийская компания Gold Hydrogen завершила испытание притока водородной скважины Ramsay 3
2026-11-04
Датская компания Topsoe получила контракт на лицензирование технологии для электростанции по производству голубого водорода мощностью 250 МВт в США
2026-10-30
Испанский завод зелёного водорода Iberhidrógeno мощностью 25 МВт получил экологическое разрешение
2026-10-30
Британская компания GeoPura представила буксируемую водородную энергоустановку мощностью 80 кВт
2026-10-29