燃料電池電堆在反應(yīng)過程中，質(zhì)子交換膜需維持一定的濕度以保證較高的反應(yīng)效率，因此要求反應(yīng)介質(zhì)需攜帶一定量的水蒸氣進(jìn)入電堆，這一步通常通過增濕器來實(shí)現(xiàn)。
作為燃料電池系統(tǒng)的一個重要部件，增濕器領(lǐng)域的參與者卻是十分少，原因在于其技術(shù)門檻高而市場需求偏小。
據(jù)了解，目前國外僅有美國博純、韓國科隆、德國科德寶等幾家國際公司基于客戶需求，開發(fā)出滿足備用電源、實(shí)驗(yàn)室測試臺和氫燃料電池公交車等不同工況下使用的增濕器產(chǎn)品。
其中，美國博純在增濕器領(lǐng)域已有幾十載的研發(fā)歷史，產(chǎn)品具有一定先進(jìn)性，在中國占有較高的市場份額。公司FC? 系列加濕器是利用燃料電池排出的水，通過 Nafion 管壁滲透到進(jìn)氣中進(jìn)行加濕。韓國科隆、德國科德寶公司增濕器產(chǎn)品在中國市場同樣占有一席之地，產(chǎn)品核心部件分別采用聚砜均質(zhì)中空纖維管和夾層復(fù)合平板膜。
知情人士透露：“國際上成熟的增濕器產(chǎn)品壽命表現(xiàn)整體較為不錯，當(dāng)然也取決于終端設(shè)備的使用工況，例如運(yùn)行在叉車上（工廠污染小的前提下），美國博純FC? 系列加濕器壽命能達(dá)2萬小時(shí)；運(yùn)行在戶外燃料電池汽車上時(shí)，如果前端過濾不夠有效，增濕器的使用壽命會受當(dāng)?shù)乜諝忸w粒物含量、有害物質(zhì)影響。”
而相較于國外較為成熟的增濕器產(chǎn)品，國內(nèi)因?yàn)槠鸩捷^晚，目前伊騰迪實(shí)現(xiàn)增濕器產(chǎn)品商業(yè)化，同時(shí)也有大洋電機(jī)、上海華熵等少數(shù)幾家企業(yè)涉足增濕器研發(fā)。
據(jù)悉，伊騰迪所采用的中空纖維加濕器內(nèi)是親水材料制備的均質(zhì)無孔中空纖維束，水（或排氣）從中空纖維束外測流過，加濕氣體從中空纖維束內(nèi)測流過，水由于濃度差的作用從中空纖維外側(cè)擴(kuò)散至內(nèi)側(cè)，并蒸發(fā)進(jìn)入反應(yīng)氣體中，完成對氣體的加濕。通過調(diào)節(jié)氣體流量，中空纖維材料、中空纖維絲表面積、水溫（或排氣溫度）、水（或排氣）的流量、氣液相間壓差來改變中空纖維加濕量的大小。
伊藤迪銷售經(jīng)理鄭家銓表示，公司增濕器在價(jià)格上比進(jìn)口更有優(yōu)勢，原因在于產(chǎn)品的原材料是國內(nèi)的，成本可以控制，性價(jià)比高。
使用壽命方面，鄭家銓透露：“我們增濕器的設(shè)計(jì)壽命大概在2W小時(shí)以內(nèi)，一般情況下，不超過我們額定的工況溫度、壓力，產(chǎn)品耐久性就不會受到很大影響。而且，我們一般會給到客戶5年或20萬公里質(zhì)保期，目前有幾個客戶已經(jīng)裝車在跑，還沒出現(xiàn)什么問題?！?
值得一提的是，高工氫電從燃料電池系統(tǒng)集成商處了解到，系統(tǒng)在集成時(shí)，一般會根據(jù)電堆廠家的要求來選用增濕器。不同電堆廠家的產(chǎn)品，對增濕器的要求也不一樣。
一位技術(shù)人員透露：“目前增濕器是國內(nèi)燃料電池系統(tǒng)上必不可少的一個部件，但公司電堆產(chǎn)品在濕潤的南方地區(qū)運(yùn)行時(shí)，對配套的增濕器要求沒那么高，因?yàn)楫?dāng)?shù)乜諝鉂穸缺容^大，而在比較干燥的北方地區(qū)，增濕效果要求則會相對變高?！?
在這位技術(shù)人員看來，增濕器體積難以做小，且制造和維護(hù)成本高，若電堆設(shè)計(jì)得當(dāng)，對增濕器效果要求沒那么高，因此未來或許可以學(xué)習(xí)日本豐田，通過溫度控制和陽極水循環(huán)做到自增濕，取締增濕器這一部件。
不過，自增濕除了對電堆性能要求高，對控制策略要求更高?？偟膩碚f，實(shí)現(xiàn)自增濕的技術(shù)難度非常大，難以實(shí)現(xiàn)。這意味著增濕器產(chǎn)品依然有其應(yīng)用價(jià)值與市場空間。
