Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge stellen eine saubere Transportlösung dar, die Wasserstoff als primäre Energiequelle nutzt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor erzeugen diese Autos Strom mithilfe von Wasserstoff-Brennstoffzellensystemen, um Elektromotoren anzutreiben. Der grundlegende Funktionsmechanismus lässt sich in folgende Schritte unterteilen:
1. Energieumwandlung: Wasserstoff tritt in die Brennstoffzelle ein und spaltet sich an der Anode in Protonen und Elektronen. Während die Elektronen über einen externen Stromkreis fließen und so elektrischen Strom erzeugen, der den Motor antreibt, passieren die Protonen die Protonenaustauschmembran (PEM) und verbinden sich an der Kathode mit Sauerstoff. Dabei entsteht als einziges Nebenprodukt Wasserdampf, wodurch ein emissionsfreier Betrieb erreicht wird.
2. Anforderungen an das Wärmemanagement: Der Brennstoffzellenstapel benötigt für optimale Leistung eine präzise Temperaturhaltung zwischen 60 und 80 °C. Temperaturen unterhalb dieses Bereichs verringern die Reaktionseffizienz, während übermäßige Hitze kritische Komponenten beschädigen kann. Daher ist ein fortschrittliches Wärmemanagementsystem erforderlich.
3. Systemkomponenten:
Elektrische Kühlmittelpumpe: Lässt Kühlflüssigkeit zirkulieren und passt die Durchflussrate an die Temperatur des Abgasrohrs an
PTC-Heizelement: Heizt das Kühlmittel bei Kaltstarts schnell vor, um die Aufwärmzeit zu minimieren
Thermostat: Schaltet automatisch zwischen den Kühlkreisläufen um, um eine optimale Temperatur aufrechtzuerhalten.
Ladeluftkühler: Kühlt die komprimierte Ansaugluft auf geeignete Temperaturen ab
Wärmeabfuhrmodule: Radiatoren und Lüfter arbeiten zusammen, um überschüssige Wärme abzuführen.
4. Systemintegration: Alle Komponenten sind über speziell entwickelte Kühlmittelleitungen mit elektrischer Isolierung und höchster Reinheit verbunden. Sobald Sensoren Temperaturabweichungen erfassen, passt das System die Kühlleistung automatisch an, um einen kontinuierlichen Betrieb im optimalen Temperaturbereich zu gewährleisten.
Dieses hochentwickelte Wärmemanagementsystem bildet die Grundlage für den zuverlässigen Betrieb von Wasserstofffahrzeugen und beeinflusst Leistung, Reichweite und Lebensdauer der Kernkomponenten maßgeblich. Die präzise gesteuerte thermische Umgebung ermöglicht es Wasserstoff-Brennstoffzellen, ihr volles Potenzial in Anwendungen für saubere Mobilität auszuschöpfen.
Vor dem Hintergrund der rasanten Entwicklung von Wasserstofffahrzeugen haben Hebei Nanfeng Automobile Equipment (Group) Co., Ltd. und Bosch China gemeinsam ein spezielles Produkt entwickelt.Wasserpumpefür Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme. Als Kernkomponente der BrennstoffzelleWärmemanagementDieses innovative Produkt, das auf diesem System basiert, soll die Leistung und Zuverlässigkeit von wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen deutlich verbessern.
Veröffentlichungsdatum: 30. Juni 2025
