质子交换膜燃料电池 术语（GB/T 20042.1-2005）

　　1范围

　　本部分提出了质子交换膜燃料电池技术及其应用领域内使用的术语和定义。本部分适用于各种类型的质子交换膜燃料电池。

　　2 基本术语

　　2.1

　　燃料电池fuel cell

　　将外部供应的燃料和氧化剂中的化学能通过电化学反应直接转化为电能、热能和其他反应产物的发电装置

　　2.2

　　电解质electrolyte

　　能够传导正离子或负离子的介质。

　　2.3

　　质子交换膜燃料电池poton exchange membrane（PEM）fuel cell；solid polymer（SP）fuel cell；polymer electrolyte（PE）fuel cell

　　用质子交换膜作电解质的燃料电池。

　　2.4

　　直接甲醇燃料电池direct methanol fuel cell

　　用质子交换膜作为电解质，并且以甲醇直接在阳极上发生电化学氧化反应的燃料电池。

　　2.5

　　阳极（燃料电池）anode（fuel cell）

　　能产生正离子到电解质或从电解质接收负离子或发射电子到负载的燃料电极，在该电极上发生氧化反应。

　　2.6

　　阴极（燃料电池）cathode（fuel cell）

　　能产生负离子到电解质或从电解质接收正离子或能从负载接收电子的空气/氧化剂电极，在该电极上发生还原反应。

　　2.7

　　电催化electrocatalysis

　　在电极的电催化剂与电解质界面上进行电荷转移反应的非均相催化过程。

　　2.8

　　电催化荆 electrocatalyst

　　能产生电催化作用而且本身并不进入最终产物的分子组成中的物质。

　　2.9

　　催化剂担载量 platinumloading

　　单位面积上催化剂的用量，其量纲为Mg/cm2。

　　2.10

　　质两比功率mass specific power

　　单位质量的功率，其量纲为W·kg-1。

　　2.11

　　体积比功率volum specific power

　　单位体积的功率，其量纲为W·m-3。

　　2.12

　　活性面积active area

　　实际用于发电的膜电极组件的面积

　　2.13

　　功率密度power density

　　单电池单位活性面积的功率，其量纲为W·CM-2。

　　3然料电池模块

　　3.1

　　单体电池single（unit）cell

　　由单个膜电极组件、密封元件和带有导气通道的集流板组成的燃料电池。

　　3.2

　　燃料电池堆/组fuel cell stack

　　由两个或多个单体电池通过紧固结构组成的、具有共用管道和统一电输出的组合体。

　　3.3

　　燃料电池模块fuel cell module

　　由多个燃料电池堆（组）按特定供给反应物方式和电联接方式构成的组合体。

　　3.4

　　燃料电池发电系统fuel cell power system

　　用燃料电池模块通过电化学过程将反应物（燃料和氧化剂）的化学能转化为电能（直流或交流电）和热能的系统。

　　3.5

　　热电联供combined heat and power generation；CHP

　　同时产生电能和有用热能的燃料电池系统的运作。

　　3.6

　　固定式燃料电池发电系统stationary fuel cell power system

　　连接固定于某一位置的燃料电池发电系统。

　　3.7

　　便携式燃料电池发电系统portable fuel cell power system

　　在运行时可移动，不被紧固或用其他方法固定在某特定地方的燃料电池发电系统。

　　3.8

　　燃料电池发动机fuel cell system for propulsion and auxiliary power units

　　用于车辆、航空航天和水下等场所作为驱动动力电源和辅助动力的燃料电池发电系统。

　　3.9

　　移动式燃料电池发电系统mobile fuel cell power system

　　在结构上适合于移动电源的燃料电池发电系统。

　　3.10

　　微型燃料电池发电系统micro fuel cell power system

　　小型、低压、小功率燃料电池系统。该系统包含了燃料容器并通过整合在电子装置壳内的软电线和插头装置和终端连接器将它们连接到手提式可穿带的电子装置上。

　　3.11

　　双极板bipolar plate

　　起收集电流、分隔氧化剂与还原剂并引导氧化剂和还原剂在电池内电极表面流动作用的导电隔板。

　　3.12

　　流场flow field

　　为反应物及反应产物的进出而在双极板上加工的各种形状的通道。

　　3.13

　　质子交换膜proton exchange membrane；PEM

　　以质子为导电电荷的膜。

　　3.14

　　膜电极组件membrane electrode assembly；MEA

　　由质子交换膜和分别置于其两侧的多孔气体扩散阳极和多孔气体扩散阴极组成的复合体。

　　3.15

　　增湿humidification

　　为保证质子交换膜的质子传导能力，向电池内部提供气态或液态水的措施。

　　3.16

　　开路电压（燃料电池堆）open cicuit voltage（fuel cell stack）

　　燃料电池没有加负载时两集流板间的电压。

　　3.17

　　集流板collector plate

　　燃料电池堆内收集并向外导出电流的导电板。

　　3.18

　　泄漏电流leakage current

　　除了短路外，在不需要导电的路径上出现的电流。

　　3.19

　　满载电流full load current

　　由制造商规定的最大持续负载电流，燃料电池模块被设计在此电流下运行。

　　注：燃料电池模块可以超过满负荷电流工作，但不能长时间工作。

　　3.20

　　电流密度current density

　　单位面积上通过的电流，其量纲为A/cm2。

　　3.21

　　最低输出电压minimumvoltage

　　由生产厂商规定的燃料电池系统和模块所能允许的最低电压

　　3.22

　　气体泄漏gas leakage

　　除预料的排除的气体之外，产生气体漏出燃料电池模块的现象。

　　3.23

　　最大运行压力maximumoperating pressure

　　由制造商规定的燃料电池可安全连续运行的内部的燃料和氧化剂的最大表压。

　　3.24

　　共用管道 manifold

　　在电池堆内向各单体电池提供流体或收集流体的进出通道。

　　4燃料及氧化荆储存（制备）

　　4.1

　　燃料处理系统fuel processing system

　　将输入的燃料转化为燃料电池堆所需化学组成的燃料的化学处理装置及其相关的热交换器和控制装置的组合。

　　4.2

　　氧化荆处理系统oxidant processing system

　　可对供燃料电池发电系统使用的氧化剂进行计量、调整，并对其进行压缩的系统。

　　4.3

　　重整器reformer

　　通过重整反应获得富氢气的反应器。

　　4.4

　　重整制氢reformed hydrogen

　　对碳氢化合物原料在重整器内通过催化反应获得氢的反应过程。

　　4.5

　　重整气reformate gas

　　通过重整制氢得到的富氢气体。

　　4.6

　　储氢材料hydrogen storage material

　　在一定条件（温度、压力……）下，通过物理、化学或电化学反应，可逆地储存和释放氢的有机或无机物质。

　　4.7

　　空气过t系数 air stoichiometric ratio

　　实际空气（流）供给量与按化学当量的空气（流）需求量之比。

　　5安全与性能要求

　　5.1

　　许可工作压力allowable working pressure

　　由相关法规或指令认证的元件或系统的最大表压。

　　注：在这个数值（或低于这个数值）下设置卸压保护。

　　5.2

　　允许最大工作压差allowable differential working pressure

　　由制造商规定的各种流体之间的最大压力差，燃料电池模块能承受此压差而不损坏或永久失去功能特性。

　　5.3

　　电磁兼容性electromagnetic compatibility；EMC

　　设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

　　5.4

　　电磁骚扰electromagnetic disturbance

　　任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。

　　5.5

　　电磁千扰electromagnetic interference；EMI

　　电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。

　　5.6

　　（骚扰源的）电磁发射电平electromagnetic emission level（of a disturbing source）

　　用规定方法测得的由特定的装置、设备或系统所发射的某给定电磁骚扰电平。

　　5.7

　　低可燃极限lower flammability llmit；LFL

　　使火焰在空气中传播的可燃气体或蒸汽的最小浓度。

　　5.8

　　防护safeguarding

　　监控技术过程以避免对人身、设备、产品和环境造成损害的控制系统的动作程序。

　　6性能试验方法

　　6.1

　　验收试验acceptance test

　　按合同规定，向客户证明项目条款满足它的技术规格的某些条件的试验。

　　6.2

　　常规试验routine test

　　对每个产品在制造中和/或制造后进行的试验，用以判断其是否符合某些标准。

　　6.3

　　型式试验type test

　　对按某一设计而制造的产品进行的试验，以表明这一设计符合一定的规范。

　　6.4

　　功率输出变化试验test for power output change

　　在加载运行条件下，检验燃料电池发电系统在负载变化时的输出特性的试验。

　　注：功率输出变化试验也可称为变工况试验。

　　6.5

　　存储状态storage state

　　燃料电池发电系统需要热能或电能输人以避免元件损坏的状态。

　　6.6

　　待机状态standby state

　　燃料电池发电系统已达所需的运行条件，但输出的净功率为零的运行状态。

　　6.7

　　冷态cold state

　　在环境温度下燃料电池发电系统既没有动力输人也没有动力输出的状态。

　　6.8

　　热稳定状态thermal stability

　　温度的稳定状态，虚拟的稳定状态均可用15min之内温度变化不超过3K（5F）和不超过绝对运行温度的1%来表示，不管哪个读数高。

　　6.9

　　能量响应时间power response time

　　在电能和热能输出开始变化的时刻与电能和热能功率输出达到设定的公差范围内的稳定状态时的持续时间。

　　6.10

　　额定功率响应时间response time to rated power

　　在燃料电池正常工作状态下，从空载输出到达到额定功率的第一瞬时之间的持续时间。

　　6.11

　　满负荷速率speed to full power

　　由制造商规定的从待机状态到额定功率的速率。

　　注：这也可以引述为“满负荷升率”，以kW·s-1，来表示。

　　6.14

　　热回收效率（燃料电池发电系统）beat recovery efficiency（of a fuel cell power system）

　　在给定的工况下燃料电池发电系统回收的热能与燃料电池发电系统供人燃料热值（低热值）的比率。

　　6.15

　　排放特性emission characteristics

　　在废气向周围环境排放点测得的由重整器或燃料电池发电系统的其他子系统反应产生的排放废气中总的硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO），碳氢化合物及颗粒的浓度。

　　6.16

　　辅助能耗parasitic load

　　为使燃料电池发电系统在稳定运行状态下连续工作而必须提供给辅助机器和设备（如平衡设备）的动力。

　　注：例如，风机、水泵、加热器、传感器等。

　　6.17

　　背景噪声background noise

　　燃料电池发电系统关闭状态下，在规定的测量点测量系统周围产生的声压等级，以绝对分贝（dB（A））表示。

　　6.18

　　背景噪声等级backgound noise level

　　测量点的环境噪声的声压等级。

　　6.19

　　振动级别vibration level

　　运行过程中燃料电池发电系统产生振动的级别。

　　注：这个数值用分贝（dB）表示，它是燃料电池发电系统在稳定运行条件下产生最大振动时在系统安装的地基或支架测得的数值。

　　6.20

　　背景振动等级background vibration level

　　由环境引起的影响振动等级读数的机械振动。

　　注：背景噪声等级在冷态下燃料电池发电系统中测量。

　　6.21

　　评价个体噪声值 estimatedindividual noise value

　　扣除测得的背景噪声数值后，在测量仪器上所获得的数值。

　　6.22

　　（发电系统的）噪声等级noise level（power system）

　　在额定状态下，在某几个特定点测得的最大噪声，用dBA表示。

　　6.23

　　可听噪声等级 audible noise level

　　在规定的距离测量的燃料电池发电系统产生的声压等级。

　　6.24

　　电源输出的动态响应特性dynamic transient response of power output

　　燃料电池发电系统输出功率随负载变化的动态响应。

　　6.25

　　界面点 interface point

　　材料和（或）电能进人或离开燃料电池发电系统边界的测量点。

　　注：这个边界是有意选择用来精确测量系统性能的。如果需要，被评枯的燃料电池发电系统的边界或界面点应由各方协商确定。

　　6.26

　　窜气（燃料）gas crossover（fuel）

　　气体在燃料腔和氧化剂腔之间发生的相互泄漏。

　　7控制

　　7.1

　　电源调节系统power conditioning system

　　通过改变电压等级或波形，或用其他方法改变或调节电源输出的装置。

　　7.2

　　热管理系统thermal management system

　　提供和排除热量以维持燃料电池发电系统的热平衡，并可以回收多余的热量和在传动装置启动时保持加热的系统。

　　7.3

　　水处理系统water treatment system

　　用于处理和净化回收的或新添加的水以供燃料电池发电系统使用的系统

　　7.4

　　自动控制系统automatic contol system

　　没有人工干预而在制造商规定的极限范围内维持燃料电池发电系统参数的传感器、调节器、阀门、开关和逻辑元件（包括压力控制器）组成的系统。

　　7.5

　　通风系统ventilation system

　　燃料电池发电系统中借助机械的方法向其机壳提供空气的部分。

　　7.6

　　启动时间start-up time

　　燃料电池发电系统在启动动作开始后从冷态过渡到电能输出（有效功率）开始的时间。

　　7.7

　　响应时间response time

　　燃料电池发电系统从一个定义的状态到另一状态所需的时间。

　　注：也可以被引述为“响应上升斜率”，用kw·s-1表示。

　　7.8

　　关闭时间shutdown time

　　在额定功率下切断负载的时刻与由制造商确定的完成停止运转的时刻之间的持续时间。

　　7.9

　　启动能量start-up energy

　　在启动的时候提供给燃料电池发电系统的总的电能和（或）热能。

　　7.10

　　水消耗量water consumption

　　除了首次加的水之外，额外提供给燃料电池发电系统的水，量纲为g·kWh。

　　7.11

　　氧化剂消耗量oxidant consumption

　　燃料电池发电系统消耗的氧量。

　　7.12

　　废热waste heat

　　释放出去而没有回收的热。

　　7.13

　　回收热recoveredheat

　　燃料电池发电系统实际回收的热。

　　注：通过测量位于燃料电池发电系统界面处的回收子系统中的流动介质（冷却液体、蒸汽、空气、油等）的进出温度和流量来测量。

　　7.14

　　废水wastewater

　　从燃料电池发电系统中排出的多余的水，它不是热能回收系统的组成部分。

　　7.15

　　排放水discharge water

　　从燃料电池发电系统中排放出的包括废水和冷凝水在内的水。