L'essor des piles à combustible refroidies par air et scellées par cathode

Français L'explosion des piles à combustible refroidies par air à cathode fermée est imminente Avec l'expansion progressive des scénarios d'application à faible puissance tels que les bus touristiques, les chariots élévateurs, les véhicules aériens sans pilote (UAV) et les véhicules à deux roues, les piles à combustible refroidies par air sont progressivement entrées dans la vision des applications courantes des piles à combustible. Les piles à combustible refroidies par air à cathode fermée, avec leurs avantages de bonne adaptabilité environnementale, de durabilité et de maintenance simple, ont attiré beaucoup d'attention dans la voie de la technologie des piles à combustible refroidies par air et sont devenues un point de recherche très recherché.

Caractéristiques techniques et statut d'application des piles refroidies par air à cathode fermée

cheminées refroidies par air Selon leurs caractéristiques structurelles, on peut les diviser en deux catégories : cathode ouverte et cathode fermée. Parmi elles, on trouve la pile refroidie par air à cathode ouverte : la cathode est directement exposée à l'environnement, et l'air ambiant est introduit dans la pile par des dispositifs tels que des ventilateurs. L'air sert à la fois de source de gaz de réaction et de moyen de dissipation thermique.

La pile refroidie par air à cathode fermée se caractérise par le fait que la cathode n'est pas en contact direct avec l'environnement, et que l'alimentation en air et la dissipation thermique sont assurées séparément. Un système d'alimentation en air dédié, tel qu'une soufflante ou un compresseur, est généralement nécessaire pour fournir l'oxygène nécessaire à la réaction, et un système de dissipation thermique indépendant est utilisé pour évacuer la chaleur générée pendant le fonctionnement de la pile.

Comparés aux piles à cathode ouverte refroidies par air, les piles à cathode fermée refroidies par air sont moins sensibles aux facteurs environnementaux (tels que la température, l'humidité et la qualité de l'air) grâce à une alimentation en air et une dissipation thermique indépendantes. De plus, elles permettent d'éviter dans une certaine mesure l'impact négatif de l'air pollué sur la durée de vie des piles à combustible, ce qui se traduit par une meilleure durabilité et une durée de vie prolongée.

« La performance des cheminées refroidies par air à cathode fermée dépend en grande partie de la conception des canaux de gaz et des collecteurs, qui assurent une distribution uniforme de l'air fourni », explique le directeur technique d'une entreprise nationale de cheminées. Les cheminées refroidies par air à cathode fermée nécessitent des sous-systèmes d'alimentation en air complexes, pouvant inclure des compresseurs, des humidificateurs, des filtres à air, etc. Cela les rend également relativement moins sensibles aux conditions environnementales, notamment la température et l'humidité.

Bien entendu, les avantages des piles à combustible refroidies par air à cathode fermée reposent sur leur structure relativement complexe, ce qui entraîne également leur coût relativement plus élevé que celui des piles à combustible refroidies par air à cathode ouverte. Comme l'a appris Gaogong Hydrogen Power lors de l'enquête, en juin 2025, dans le cadre d'un approvisionnement en gros, le prix des piles à combustible refroidies par air à cathode ouverte était généralement supérieur à 4 000 RMB/kW, et celui des systèmes refroidis par air à cathode fermée était au moins 30 % plus élevé que celui des premières.

À ce stade, les piles refroidies par air à cathode fermée conviennent aux applications à forte densité de puissance (supérieure à 1 A/cm²). Ces scénarios d'application nécessitent un espace suffisant pour les systèmes auxiliaires des piles à combustible (refroidissement, alimentation en air et sous-systèmes de prétraitement), avec une plage de puissance typique comprise entre 2 kW et 100 kW.

Dans l'ensemble, à ce stade, à mesure que l'industrie des piles à combustible s'étend progressivement des systèmes de piles à combustible refroidis par eau de haute puissance utilisés dans les véhicules commerciaux et les voitures particulières aux systèmes de piles à combustible refroidis par air de petite et moyenne puissance tels que drones, chariots élévateurs et véhicules à deux roues, le développement du marché des piles à combustible fermées refroidies par air ne fait que commencer. Reste à savoir si elles pourront conquérir davantage de parts de marché grâce à leurs propres avantages. Du point de vue des tendances futures du développement technologique, les recherches futures sur les piles à combustible fermées refroidies par air devront se concentrer sur la minimisation des systèmes de support afin de réduire la complexité, la charge parasite et l'encombrement du système global, ainsi que sur la gestion et le contrôle du système pour atteindre des performances optimales.