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2021年4月，燃料電池領域在全球范圍內公開/授權的專利共1259件，與上月數據相當。本月，中國地區專利公開數量786件，此中發明專利申請公開424件、發明專利授權通知佈告共164件；japan(日本)公開專利數量136件，american公開專利數量95件，德國公開專利數量75件。
（來源：微信公眾號“燃料電池專利情報” ID：findfcinfo 作者：劉勝）
整體情況介紹
1.1 專利公開地包養軟體區情況
2021年4月，燃料電池領域在全球范圍內公開/包養留言板授權的專利共12包養行情59件，與上月數據相當。本月，中國地區專利公開數量786件，此中發明專利申請公開424件、發明專利授權通知佈告共164件；japan(日本)公開專利數量136件，american公開專利數量95件，德國公開專利數量75件。部門公開國家/地區/組織以及數量情況如圖1-1所示。
圖1-1 部門地區燃料電池專利4月公開/授權情況
1.2 專利技術分支情況
圖1-2 燃料電池專利4月公開/授權的技術分布
1.3 申請包養網站人專利申請情況
將專利申請人經過標準化處理后，對標準化申請人的專利申請數量進行統計，如圖1-3所示。本月，豐田公司公開專利77件，此中發明專利授權通知佈告44件；格羅夫公開專利63件，此中發明專利申請公開共59件；博世公司公開專利46件、年夜眾公司與奧迪公司共公開專利38件、現代公司公開專利37件；中科院年夜連化物所公開專利35件，此中發明專利授權通知佈告14件；濰柴動力公開專利21件，億華通公開專利19件，可隆工業與清華年夜學均公開專利15件；上海捷氫、新源動力、聰明動力、中國一汽均公開專利9件。
圖1-3 標準化申請人專利4月公開/授權排名
在電堆壓堆與封裝技術上，現代公司公開了一種電堆緊固裝置與緊固方式，通過該裝置與緊固方式可有用避免絕緣板在組裝時被其他部件干擾或妨礙，從而顯著增強組裝效力；上海重塑公開了一種電堆封裝結構，通過在通風組件進氣管和出氣管上設置多個氣孔，可通過吹風將進氣處的氫氣吹散，并應用出氣管將殼體內的氣體排出，避免部門氫氣進進至陰極，保證燃料電池任務平安性與機能；上海捷氫公開一種電堆封裝箱，該封裝箱通過支撐導向結構以及可調節支撐導向桿實現電堆的有用導向、定位和支撐，從而有用保護電堆；武漢泰歌公開了一種電堆組裝機構，該組裝機構通過夾具將待裝配電堆固定在機架上，然后應用驅動裝置將夾具轉動至需求角度，保證裝配所需條件、解決懸吊安裝失落落的問題；愛德曼氫能公開了一種電堆封裝裝置，通過連接桿起落、伺服驅動電機滑動，伺服驅動電機帶動起子套筒給到上罩殼與燃料電池堆一面加裝螺栓，然后通過伺服電機帶動操縱臺轉動，實現對分歧側面的加裝。
在本月公開專利一起配合申請上，武漢理工年夜學與廣東廣順新動力配合申請以下專利“一種基于充電-用氫形式的燃料電池剩余里程預測方式”、“燃料電池車輛駕駛行為剖析方式、裝置和存儲介質”；博世公司與Nikola（尼古拉）配合申請以下專利：“用于使機動車的燃料電池系統運行方式”、“用于燃料電池電堆的冷卻系統”；廣東中以動力與中科院上海應物所配合申請“一種把持燃料電池穩定供氫的裝置及其應用方式”的專利；北京科技年夜學與國網綜合動力服務集團配合申請“一種有用識別電堆單元放電紛歧致性并對其進行相應調節，以保證每個單電池電信號處于平安任務范圍內”的專利；上石的葉則被網友痛罵無腦無能。海重塑與同濟年夜學配合申請了“一種燃料電池系統，該系統集成了供氫單元、空氣供應單元、水熱治理單元以及電功率治理子系統，可供給更高的系統機能”的專利。
2國內申請人專利公開情況
2.1 國內整車廠4月專利公開情況
圖2-1 整車廠4包養月專利公開情況
聲。國內整車廠在4月的專利公開情況如圖2-1所示。此中，格羅夫公開專利63件，重要觸及氫燃料電池汽車結構件、汽車駕駛把持、能量治理以及車內氫氣濃度檢測等；中國一汽公開專利9件，重要觸及燃料電池熱治理、供氫把持以及增濕系統等；長城汽車公開專利6件，重要觸及燃料電池車輛能量治理、車輛絕緣檢測以及空氣系統消聲器等；東風汽車公開專利5件，重要觸及供氫把持、金屬雙極板涂層修復以及空氣壓力調節等；中通客車公開專利5件，重要觸及電堆溫度把持方式、FC客車集成式熱治理系統以及氫系統集成工裝等；一汽束縛公開專利4件、宇通客車公開專利3件，愛馳汽車以及金龍汽車以及奇瑞汽車均公開專利2件，長安汽車與飛馳汽車均公開專利1件。
2.2 燃料電池企業4月專利公開情況
圖2-2 燃料電池企業4月專利公開情況
國內燃料電池企業在4月的專利公開情況如圖2-2所示。此中，濰柴動力共公開專利21件（包含17件PCT專利），專利技術重要觸及SOFC冷卻系統、排氣能量再應用、系統啟動方式等；億華通公開專利19件，重要觸及燃料電池熱治理、動力系統、氫瓶支架以及引射裝置等；上海捷氫與新源動力均公開專利9件，此中上海捷氫公開專利技術重要觸及空壓機、集流板、水溫把持、加氫閥以及氣密性檢測系統等；愛德曼公開專利8件，重要觸及電堆組裝、金屬雙極板拔出式巡檢結構以及系統測試裝置等。深圳國氫與武漢喜瑪拉雅光電均公開專利7件，此中深圳國氫公開專利技術重要觸及燃料電池汽車冷卻系統、氫氣濃度檢測系統以及泄漏檢測等；鋒源氫能、國鴻氫能、深圳世椿以及國電投氫能均公開專利6件，此中鋒源氫能公開專利重要觸及金屬雙極板制造方式、基板流道成型檢測以及催化劑制備等。安徽枡水、上海重塑、無錫先導智能裝備、武漢理工氫電以及浙江高成綠能均公開專利5件。其他在4月公開相關專利的企業還包含銀隆新動力、廣東喜瑪拉雅氫能、氫楓動力、未勢動力、摩氫科技等。
2.3 科研院所（校）4月專利公開情況
圖2-3 燃料電池科研院所（校）4月專利公開情況
燃料電池相關科研院所（校）在4月的專利公開情況如圖2-3所示。此中，中科院年夜連化物所公開專利35件(包含1件american專利公開)，重要觸及金屬雙極板制造、膜電極及其組件制造、啟停方式等；清華年夜學公開專利15件，重要觸及雙極板制造、催化劑、冷啟動以及壽命預測等；北京理工年夜學公開專利14件，重要觸及空壓機、平安監控系統、加濕系統等；南京年夜學公開專利7件，重要觸及一句話總結：科學需要嚴謹，但美麗……不那麼重要。質子交換膜以及膜電極制備等；武漢理工年夜學與重慶地年夜工研院均公開專利6件，此中武漢理工年夜學公開專利重要觸及質子交換膜制備、鉑催化劑收受接管、雙極板流場參數設計等。電子科技年夜學、同濟年夜學、武漢船用電力推進裝置研討所均公開專利5件；福州年夜學、浙江年夜學、中國科學技術年夜學均公開專利3件。
3部門申請人公開專利介紹
3.1 豐田公司
2021年4月，豐田公司在燃料電池領域共公開專利77件，重要觸及電堆、系統把持、整車等技術分支。下文剖析的豐田公司燃料電池相關專利的專利公開號為JP2021052575A、JP2021064438A。JP2021052575A觸及燃料電池冷躲車用電源系統；JP2021064438A觸及燃料電池老化處理。
3.1.1 JP2021052575A——燃料電池冷躲車用電源系統
在燃料電池冷躲車任務過程中，需求確保車內冷卻裝置的電力供應。當車輛臨時停車時，需求將二次電池的電力供給給冷卻裝置，是以在二次電池與驅動裝置之間設置了繼電器，并對該繼電器進行把持以向冷卻裝置供電。但是，當用于把持該繼電器的系統發生毛病時，能夠不克不及為冷卻裝置供電。
基于包養網此，豐田公司提出一種燃料電池冷躲車用電源系統。該電源系統包含燃料電池系統70、驅動系統20包養、冷卻裝置30、把持單元80，二次電池繼電器40等。此中，二次電池通過導線L1向驅動電機和冷卻裝置供電；驅動系統20包含升壓系統50、逆變器22、驅動電機21等。
圖3-1-1 燃料電池冷躲車用電源系統
為了保證冷卻裝置的電力供應，豐田提出了在冷躲車任務期間的電源設定處理方式。
起首，把長期包養持單元確認能否檢測到燃料電池系統發生毛病，如當燃料電池電壓低于設定上限電壓時，則判斷燃料電池系統發生毛病。當檢測到燃料電池系統發生毛病時，把持單元將冷卻裝置的電源設定為二包養甜心網次電池，并結束電源設定處理。當未包養檢包養測到燃料電池系統發生毛病，包養行情把持單元開始確認能否檢測到驅動系統發生毛病，如當超過預定閾值的電流流過逆變器22時，把持單元檢測到驅動系統發生毛病，此時把持單元將冷卻裝置的電源設置為燃料電池。當未檢測到驅動系統發生毛病，把持單元接著判斷二次電池能否發生毛病，如當二次電池電壓低于設定的上限電壓時，把持單元檢測到二次電池發生毛病，此時把持單元將冷卻裝置的電源包養俱樂部設置為燃料電池。此外，在檢測二次電池發生毛病時，把持單元還可判斷燃料電池能否啟動，當燃料電池啟動時，則堅持將冷卻裝置的電源設置為二次電池；在燃料電池未起動的情況下，則切斷二次電池的電力供應狀態，避免當將二次電池電力用于燃料電池系統啟動電源時，應用毛病的二次電池來啟動燃料電池系統，以向冷卻裝置供電。
圖3-1-2 電源設定流程圖
3.1.2 JP2021064438A——燃料電池老化處理方式
由于電解質膜水含量缺乏，電堆在組裝后能夠出現發電機能缺乏的現象。而現有燃料電池老化處理方式中，需求耗費較長時間才幹來使電解質膜水含量充分。基于此，豐田公司提出了一種新老化處理方式，通過以最年夜供應壓力供給氧化氣體，并經預定時間后結束電堆發電來疾速增添電解質膜的含水量并往除附著在催化劑上的雜質。詳情如下：
圖3-1-3 老化處理表示圖
當燃料電池堆組裝完成后，把持裝置80將燃料氣體和氧化氣體供應到燃料電池，并啟動連接到燃料電池的負載以使燃料電池開始發電，燃料電池在發電的同時產生熱量。此中，燃料氣體以預定流量進行供給，氧化氣體以最年夜供應壓力（如設定為≥150kPa）進行供給。當以包養最年夜供應壓力將氧化氣體供應至燃料電池時，由于每個電池隔板的氧化氣體通道壓力降包養管道低，氧化氣體流速下降，是以氧化氣體動能下降，使得每個單元電池流路下流動的氧化氣體壓力損掉減小，從而使每個單元電池的氧化氣體流量平衡。
在經預設時間后，把持裝置下降氧化氣體的回路壓力，并結束電堆發電。當電堆結束發電后，單元電池的溫度開始下降。由于氧化氣體分壓下降，水蒸氣分壓開始上升。通過在蒸汽分壓增添的狀態下結束發電，可以促進由單元電池溫度降落惹起的包養妹水蒸氣結露現象（即水蒸氣冷凝為液態水），是以可以提早增添各單電池電解質膜的含水量并往除附著在催化劑上的雜質，縮短了燃料電池老化處理時間。
3.2 本田公司
2021年4月，本田公司在燃料電池領域共公開專利22件，重要觸及電堆、系統把持、儲氫相關等技術分支。下文剖析的本田公司燃料電池相關專利的專利公開號為US10971744B2、CN112599819A。US10971744B2觸及燃料包養網心得電池MEA漏電檢測；CN112599819A觸及燃料電池啟動方式。
3.2.1 US10971744B2——燃料電池ME包養價格pttA漏電檢測
當MEA在熱壓過程中產生損傷或是當碳纖維刺穿電解質膜時，MEA能夠會發生漏電現象。在燃料電池任務過程中，反應熱會導致具出缺陷的MEA進一個步包養價格驟發生劣化，進而影響燃料電池發電機能。是以，需求在裝堆條件前檢測出發生漏電的MEA，并執行相應處理。現有技術有采用施加恒流電源給電池充電并通過測量穩定狀態時的電流值來檢測MEA能否發生漏電。但是，測量穩定狀態下的電流值需求花費較長時間，使得檢查MEA的時間偏長。
為了縮短檢測時間，現有技術有說起在電流達到穩定狀態前，通過施加更年夜的檢測電壓來縮短充電時間，從而縮短檢測MEA的時間。但是，電壓變化越年夜，電流值達至穩定狀態所花的時間就越長。假如在電流不穩定的狀態下進行檢查，則會導致精度下降。
基于此，本田提出了一種MEA漏電檢測方式。通過施加階段式遞減電流，可有用縮短檢測時間以及進步檢測精度。
圖3-2-1 MEA漏電檢測表示圖
起首，將待檢測MEA放置于檢測裝置上，通過施加載荷確保高低電極板夾持住MEA；當MEA固定后，施加電解質膜可蒙受的最年夜電壓U1（如1V）至MEA，經包養預定充電時間t1（如1s）后，減小施加電壓值至第二電壓U2(如0.6-0.8V)。在以第二電壓U2充電規定時間t2后(t2>t1，t2可選6S)，將電壓減小至檢測電壓U3（如0.3V），經時間t3后(t3>t2，t3可選13s)測量電流值，同時根據電流值的鉅細來判斷MEA能否正常。在檢測判斷完成后即可解除電極板加壓并將MEA掏出以結束檢查。
本計劃通過施加較短時間的年夜電壓來疾速對MEA進行充電；通過使施加的電壓階段式降落，減少了伴隨電壓降落產生的逆流電流量，從而減小了電流值變動；別的，應用電壓幅值較小的檢測電壓可同時兼顧檢測時間與檢測精度。
3.2.2 CN112599819A——燃料電池啟動方式
當燃料電池結束發電后，若系統內短期包養殘留有反應氣體，能夠使得陰極側堅持高電位，形成催化劑層發生劣化。為了避免該情況發生，現有技術中有采用排氣再循環處理（EGR處理），即在燃料電池運轉結束時將陰極流路中殘留的氧化氣體通過排氣再循環管路從頭送至電堆，使電堆進行發電，同時將電堆與高壓蓄電池連接，應用電堆發電產生的電力來對高壓包養網蓄電池充電。由此，電堆電壓下降，可應用高壓蓄電池的電力來啟動燃料電池車輛。但是，當燃料電池長時間閑置時，高壓蓄電池會因本身放電而使得SOC下降，是以沒有足夠的電力來驅動氣泵向電堆供給氧化氣體，形成燃料電池車輛無法啟動。
圖3-2-2 現有技術燃料電池系統表示圖
基包養網于此，本田公司提出了一種燃料電池系統啟動方式，通過應用低壓蓄電池驅動排氣再循環泵吸進年夜氣并將其供給電堆中，同時從燃料罐向電堆供給燃料氣體來使電堆發電，將電堆發電產生的電力來對高壓蓄電池充電，當高壓蓄電池電力足夠時執行凡是發電。詳情如下：
燃料電池系統12包含電堆34、氧化氣體供給裝置36、燃料氣體供給裝置38、排氣再循環泵54（EGR泵）、高壓蓄電池14、低壓蓄電池16、升壓轉換器18、降壓轉換器28、起落壓轉換器26、把持裝置30等。
圖3-2-3 CN112599819A燃料電池系統表示圖
當燃料電池車輛停機時，把持器應用EGR泵執行EGR處理，將系統內殘留的氧化氣體耗費失落。在車輛處于長時間閑置狀態下，若從頭啟動燃料電池車輛，起首由電壓表、電流表、溫度計分別獲取高壓蓄電池、低壓蓄電池的電壓、電流以及溫度，基于高壓蓄電池、低壓的開路電壓幸福來得太突然了。（即包養獲得的電壓值）以及溫度分別計算各自的SOC，并進行記錄。判斷高壓蓄電池的開路電壓Vhocv能否年夜于等于驅動氣泵的閾值電壓Vth；當Vhocv＜Vth，高壓蓄電池不克不及驅動氣泵運轉。在此情況下，由低壓蓄電池驅動EG TC:
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