本書按照項目化教學(xué)組織教材內(nèi)容,融入氫燃料電池產(chǎn)業(yè)新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品,全面反映新時代教學(xué)改革成果,并將實(shí)踐訓(xùn)練與行業(yè)技術(shù)職業(yè)規(guī)范貫穿整個教學(xué)過程。
本書是以“做”為中心的教學(xué)做一體化的新形態(tài)工作手冊式教材。本書分為基礎(chǔ)篇、項目篇、任務(wù)單三冊;A(chǔ)篇介紹了市場上的燃料電池產(chǎn)品、燃料電池的性能參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、不同應(yīng)用場景的燃料電池等。項目篇包含兩個項目:小功率風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池制作、大功率水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池制作。每個項目按照項目訂單、燃料電池設(shè)計與原材料準(zhǔn)備、單電池制作、燃料電池系統(tǒng)裝調(diào)、燃料電池系統(tǒng)應(yīng)用的次序組織內(nèi)容,與燃料電池技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)崗位要求相適應(yīng)。本書配有二維碼,掃描即可查看相應(yīng)的數(shù)字資源,同時配備氫能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)資源庫共享網(wǎng)課課程資源,有利于教師教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
本書適合作為高職院校氫能技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的教材,也可以作為燃料電池技術(shù)工藝工程師的學(xué)習(xí)用書,亦可供氫能相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員作為參考書。
基礎(chǔ)分冊
緒論 001
單元一 燃料電池概述 003
【單元目標(biāo)】003
【單元描述】003
一、市場上的燃料電池產(chǎn)品003
二、燃料電池的原理004
三、燃料電池的分類006
四、燃料電池的基本結(jié)構(gòu)008
五、燃料電池的發(fā)展史012
【單元測試】014
單元二 燃料電池的性能參數(shù) 018
【單元目標(biāo)】018
【單元描述】018
一、市場上燃料電池的參數(shù)018
二、燃料電池的主要術(shù)語021
三、燃料電池的主要技術(shù)參數(shù)022
四、燃料電池應(yīng)用助力“雙碳”目標(biāo)024
【單元測試】027
單元三 燃料電池的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 031
【單元目標(biāo)】031
【單元描述】031
一、國內(nèi)燃料電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)031
二、國際燃料電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)035
三、燃料電池相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)039
【單元測試】039
單元四 不同應(yīng)用場景的燃料電池 043
【單元目標(biāo)】043
【單元描述】043
一、磷酸燃料電池(大型電廠)043
二、固體氧化物燃料電池(熱電聯(lián)供)052
三、堿性燃料電池(航天、軍事裝備)055
四、直接甲醇燃料電池(便攜式電源)058
【單元測試】061
單元五 質(zhì)子交換膜燃料電池基礎(chǔ) 067
【單元目標(biāo)】067
【單元描述】067
一、質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)原理067
二、大功率質(zhì)子交換膜燃料電池的核心部件074
三、雙極板的類型與結(jié)構(gòu)設(shè)計083
【單元測試】089
參考文獻(xiàn) 092
項目分冊
項目一 小功率風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池制作 001
項目情境 001
項目目標(biāo) 002
項目導(dǎo)航 002
氫能文化 003
任務(wù)一 風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池設(shè)計與原料準(zhǔn)備 003
【任務(wù)目標(biāo)】 003
【任務(wù)單】 003
【任務(wù)實(shí)施】 003
【安全生產(chǎn)】 005
【任務(wù)資訊】 005
一、小功率風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池的設(shè)計 005
二、風(fēng)冷型燃料電池的工藝流程 014
三、小功率風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池制作的原材料與設(shè)備 017
【任務(wù)評價】 022
任務(wù)二 風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池單電池生產(chǎn) 023
【任務(wù)目標(biāo)】 023
【任務(wù)單】 023
【任務(wù)實(shí)施】 023
【安全生產(chǎn)】 024
【任務(wù)資訊】 024
一、單電池制備操作流程 024
二、超聲波噴涂催化劑操作流程 031
三、裁切機(jī)操作流程 039
四、點(diǎn)膠工藝 042
五、修邊工序 049
【任務(wù)評價】 051
任務(wù)三 風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)裝調(diào) 052
【任務(wù)目標(biāo)】 052
【任務(wù)單】 052
【任務(wù)實(shí)施】 052
【安全生產(chǎn)】 053
【任務(wù)資訊】 053
一、小型燃料電池系統(tǒng)裝配工藝流程 053
二、半自動壓堆機(jī)操作規(guī)范 060
三、燃料電池電堆氣密性測試 061
四、燃料電池電堆活化測試 066
【任務(wù)評價】 078
任務(wù)四 風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)應(yīng)用 079
【任務(wù)目標(biāo)】 079
【任務(wù)單】 079
【任務(wù)實(shí)施】 079
【安全生產(chǎn)】 080
【任務(wù)資訊】 080
一、氫能自行車的燃料電池應(yīng)用 080
二、燃料電池系統(tǒng)氫氣濃度控制 084
【任務(wù)評價】 086
項目二 大功率水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池制作 087
項目情境 087
項目目標(biāo) 088
項目導(dǎo)航 088
氫能文化 089
任務(wù)一 水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池堆的設(shè)計 089
【任務(wù)目標(biāo)】 089
【任務(wù)單】 089
【任務(wù)實(shí)施】 089
【安全生產(chǎn)】 090
【任務(wù)資訊】 090
一、典型水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池堆的結(jié)構(gòu)拆解 090
二、水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池的設(shè)計 093
三、水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池制作的原材料與設(shè)備 100
【任務(wù)評價】 101
任務(wù)二 水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池單電池部件生產(chǎn) 102
【任務(wù)目標(biāo)】 102
【任務(wù)單】 102
【任務(wù)實(shí)施】 102
【安全生產(chǎn)】 104
【任務(wù)資訊】 104
一、膜電極自動化生產(chǎn)線工藝流程 104
二、雙極板生產(chǎn)工藝流程 118
三、氣體擴(kuò)散層生產(chǎn)工藝流程 128
【任務(wù)評價】 134
任務(wù)三 水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池堆裝調(diào) 135
【任務(wù)目標(biāo)】 135
【任務(wù)單】 135
【任務(wù)實(shí)施】 135
【安全生產(chǎn)】 136
【任務(wù)資訊】 136
一、水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池裝堆工藝流程 136
二、冷卻系統(tǒng)組件準(zhǔn)備以及水冷系統(tǒng)集成工藝流程 143
三、6kW 水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池裝堆流程 147
四、水冷型燃料電池電堆組裝作業(yè)指導(dǎo)書 152
【任務(wù)評價】 157
任務(wù)四 水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池堆的應(yīng)用 158
【任務(wù)目標(biāo)】 158
【任務(wù)單】 158
【任務(wù)實(shí)施】 158
【安全生產(chǎn)】 159
【任務(wù)資訊】 159
一、水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)在車載動力系統(tǒng)中的應(yīng)用 159
二、水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)溫度控制 166
參考文獻(xiàn) 169
學(xué)生工作手冊
1-1-1 風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池設(shè)計與原料準(zhǔn)備記錄單 001
1-1-2 風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池設(shè)計與原料準(zhǔn)備任務(wù)評價表 005
1-2-1 風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池單電池生產(chǎn)記錄單 007
1-2-2 風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池單電池生產(chǎn)任務(wù)評價表 009
1-3-1 風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)裝調(diào)記錄單 01 1
1-3-2 風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)裝調(diào)任務(wù)評價表 015
1-4-1 風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)應(yīng)用記錄單 017
1-4-2 風(fēng)冷型質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)應(yīng)用任務(wù)評價表 019
2-1-1 水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池堆的設(shè)計記錄單 021
2-1-2 水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池堆的設(shè)計任務(wù)評價表 025
2-2-1 水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池單電池部件生產(chǎn)記錄單 027
2-2-2 水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池單電池部件生產(chǎn)任務(wù)評價表 029
2-3-1 水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池堆裝調(diào)記錄單 031
2-3-2 水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池堆裝調(diào)任務(wù)評價表 035
2-4-1 水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池堆的應(yīng)用記錄單 037
2-4-2 水冷型質(zhì)子交換膜燃料電池堆的應(yīng)用任務(wù)評價表 039