【NB能源标准】 固体氧化物燃料电池术语

ICS29.220.01
中华人民共和国能源行业标准
NB/T10193—2019
固体氧化物燃料电池
Solid oxidefuel cellTerminology2019-06-04发布
国家能源局
2019-10-01实施
通用术语
固体氧化物燃料电池专用术语.
燃料及氧化剂处理
性能试验方法
控制…
参考文献
索引·
NB/T10193—2019
NB/T10193-—2019
本标准按照GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草，本标准由中国电器工业协会提出本标准由能源行业高温燃料电池标准化技术委员会（NEA/TC34）归口。本标准起草单位：清华大学、中国电器工业协会、苏州华清京昆新能源科技有限公司、中国科学技术大学、中国矿业大学、中国科学院大连化学物理研究所、佛山索弗克氢能源有限公司、东莞深圳清华大学研究院创新中心、南京科利尔新能源科技有限公司、南京理工大学、北京低碳清洁能源研究所等。本标准主要起草人：韩敏芳、吕泽伟、仙存妮、张亮、孙再洪、夏长荣、王绍荣、程谟杰、梁波、郑紫微、杜晓佳、李海宾、朱腾龙、巩玉栋等。本标准为首次发布。
1范围
固体氧化物燃料电池
包术语
本标准提出了固体氧化物燃料电池技术及其应用领域内使用的术语和定义本标准适用于各种类型（包括平板式、管式等）的固体氧化物燃料电池通用术语
燃料电池fuelcell
NB/T10193—2019
将一种燃料和一种氧化剂的化学能直接转化为电能（直流电）、热和反应产物的电化学装置。［GB/T288162012，定义3.43
质solidelectrolyte
固体电解质
能够传导阳离子或阴离子的固体氧化物。2.3
电极electrode
用于将电化学反应产生的电流导入或导出电化学电池的电子导体（或半导体）。[GB/T28816—2012，定义3.33］注：一般是离子与电子的混合导体。2.4
阳极anode
燃料的氧化反应发生所在电极。[GB/T28816—2012，定义3.2]
阴极cathode
氧化剂的还原反应发生所在电极，［[GB/T28816—2012，定义3.18]2.6
单电池singlecell
燃料电池的基本单元，由一组阳极和阴极及分开它们的电解质组成。［GB/T28816—2012，定义3.19.2]1
NB/T10193-2019
电堆/燃料电池堆fuelcellstack由两个及以上单电池、连接体、密封件、歧管和必要的结构件组成的、具有统一电输出的组合体。2.8
燃料电池模块
fuelcellmodule
一个或多个燃料电池堆和供排气管道、电连接和输出系统及其他辅助单元构成的集成体。2.9
燃料电池发电系统
fuelcellpowersystem
由燃料电池模块和必要的辅助部件组成的一个完整的可稳定运行发电系统，通常简称为燃料电池系统。
［GB/T20042.12017，定义2.3.10]2.10
massspecificpower
质量比功率
电堆或燃料电池发电系统额定功率和其质量的比值。［GB/T20042.1—2017，定义3.2.26]注：单位为瓦每千克（W/kg）。2.11
体积比功率volumespecificpower电堆或燃料电池发电系统额定功率和其体积的比值。［GB/T20042.12017，定义3.2.25注：单位为瓦每立方米（W/m2)。2.12
有效面积effectivearea
垂直于电流流动方向的电极的几何面积。[GB/T20042.1—2017，定义3.1.5]注：单位为平方米（m2)。
currentdensity
电流密度
单位电极活性面积上通过的电流。[GB/T20042.1—2017，定义3.2.14]注：单位为安培每平方米（A/m2)。2.14
功率密度
powerdensity
单位有效面积产生的功率。
注：单位为瓦每平方米（W/m2)。2
area specificresistance;ASR
面比电阻
单位有效面积上的电阻，即电阻数值乘以有效面积。注：单位为欧姆平方米（2·m2)。孔隙率porosity
对燃料电池而言，是孔体积和电极材料或电解质基质总体积的比值。[GB/T28816—2012，定义3.84]］2.17
功能层functionallayer
电极中主要起电催化等作用的区域，2.18
三相界面triplephaseboundary：threephaseboundary：TPB电极中电子导电相、离子导电相和气相三种相接触的区域。2.19
热力学电压thermodynamicvoltage—2019
NB/T10193
根据反应的吉布斯自由能变AG和参与反应的电子数n通过公式V=-AG/（nF）计算出来的电压：其中F是法拉第常数，等于96485C/mol。注：改写GB/T20042.1—2017，定义3.2.6。2.20
开路电压opencircuitvoltage：OCV燃料电池有燃料和氧化剂但没有外部电流流动时的端电压。［GB/T28816—2012，定义3.117.2]2.21
polarization
由于在燃料电池的组件内发生不可逆过程致使燃料电池的输出电压偏离其热力学数值。[GB/T28816—2012，定义3.82]
活化极化activationpolarization由于克服电极反应势垒而引起的极化。2.23
ohmicpolarization
欧姆极化
由燃料电池部件的欧姆电阻引起的极化。3
NB/T10193—2019
浓差极化concentrationpolarization由电极内反应物和生成物的浓度梯度引起的极化3固体氧化物燃料电池专用术语
固体氧化物燃料电池solidoxidefuelcell；SOFC使用离子导电氧化物作为电解质的燃料电池。［GB/T28816—2012，定义3.43.9]3.2
可逆固体氧化物电池
电reversiblesolidoxidecell
一种使用固体氧化物作为电解质的可逆电化学装置，既能够使用燃料和氧化剂产生电能（直流电）和热能，也能够通过电解过程将电能（直流电）转化为化学能（燃料和氧化剂）。3.3
平板式固体氧化物燃料电池
planarsolidoxidefuelcell
具有平板式结构的固体氧化物燃料电池。3.4
管式固体氧化物燃料电池tubularsolidoxidefuelcell具有管式结构的固体氧化物燃料电池。3.5
也anodesupported solidoxidefuelcell阳极支撑固体氧化物燃料电池Www.bzxZ.net
阳极层作为支撑体的固体氧化物燃料电池3.6
阴极支撑固体氧化物燃料电池
cathode supported solid oxidefuel cell阴极层作为支撑体的固体氧化物燃料电池，3.7
电解质支撑固体氧化物燃料电池：electrolytesupportedsolidoxidefuelcell电解质层作为支撑体的固体氧化物燃料电池。3.8
metal supportedsolidoxidefuelcell金属支撑固体氧化物燃料电池
使用金属基底作为支撑体的固体氧化物燃料电池。3.9
密封件sealcomponent
为了防止阴、阳极气体发生渗漏或窜气的部件。4
interconnector
连接体
主要起收集电流、分隔氧化剂与还原剂作用的导电部件。歧管
manifold
为燃料电池或燃料电池堆输送流体或从中收集流体的管道。［GB/T28816—2012，定义3.70]燃料电池热电联供系统
combinedheatandpowerfuel cell system目的是向外部用户提供电力和热的燃料电池发电系统。注：改写GB/T28816—2012，定义3.47。4燃料及氧化剂处理
fuelprocessingsystem
燃料处理系统
NB/T10193
8—2019
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。
oxidantprocessing system
氧化剂处理系统
可对供燃料电池发电系统使用的氧化剂进行净化、计量、预热、调整、压缩等处理系统。4.3
修reforming
由原燃料制备适宜组分燃料气体的化学过程。4.4
重整气
reformategas
由原燃料通过重整反应转化得到的气体，4.5
重整转化率
reformingconversionratio
燃料通过重整得到目标产物的转化率。4.6
外部重整
externalreforming
原燃料在燃料电池模块外部通过重整获得适宜组分的燃料气体。5
8—2019
NB/T10193
内部重整internalreforming
原燃料不经过外部重整直接通入燃料电池阳极腔室发生反应。4.8
窜气gascrossover
气体在燃料腔和氧化剂腔之间发生的相互泄漏。5性能试验方法
功率输出变化试验testforpoweroutputchange在加载运行条件下，检验燃料电池模块或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。5.2
热循环试验
thermalcyclingtest
将试验样品暴露于预设的高低温交替的试验环境中所进行的可靠性试验。5.3
no-loadvoltage
空载电压
燃料电池电堆或系统不向外部负载提供电能输出时的工作电压。5.4
待机状态standbystate
燃料电池发电系统有足够高的工作温度并处在零电力输出的运行模式下，但燃料电池发电系统能够快速切换到有可观电力输出的运行状态。[GB/T28816—2012，定义3.110.4]5.5
冷态coldstate
燃料电池发电系统处在环境温度下既没有能量输入也没有能量输出的状态。[GB/T28816—2012，定义3.110.1]5.6
powerresponsetime
能量响应时间
在电能和热能输出开始变化的时刻与电能和热能输出达到设定的公差范围内的稳定状态时的持续时间。
额定功率响应时间responsetimetoratedpower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
满负荷速率speedtofullpower
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”，以千瓦每秒（kW/s）来表示。电源输出动态响应特性dynamictransientresponseofpoweroutput燃料电池发电系统输出功率随负载变化的动态响应。电效率electricalefficiency
NB/T10193—2019
在规定的稳定状态运行条件下，在给定的时间周期内，燃料电池发电系统的电能输出与进入燃料电池发电系统的燃料热值之比。
热效率heatefficiency
在规定的稳定状态运行条件下，在给定的时间周期内，燃料电池发电系统收集的热能与进入燃料电池发电系统的燃料热值之比。
overallenergyefficiency
总效率
在规定的稳定状态运行条件下，在给定的时间周期内，燃料电池发电系统的电能输出和收集的热能之和与进入燃料电池发电系统的燃料热值之比。5.13
辅助能耗
auxiliaryenergyconsumption
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的能量，注：例如，风机、水泵、加热器、传感器等。5.14
振动等级vibrationlevel
运行过程中燃料电池发电系统产生振动的级别。注：该数值用分贝（dB）表示，为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。
背景噪声等级backgroundnoiselevel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。5.16
estimated individual noisevalue评价个体噪声值
扣除测得的背景噪声数值后，在测量仪器上所获得的数值。7
NB/T10193—2019
可听噪声等级
audiblenoiselevel
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控制
powerconditioningsystem
电源调节系统
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。6.2
热管理系统heatmanagementsystem为保持燃料电池系统在工作时，内部各模块的温度在正常范围内而提供冷却、散热和/或加热，也可能提供对过剩热再利用功能的系统。[GB/T20042.1-2017，定义2.4.7]6.3
水处理系统watertreatmentsystem用以对燃料电池系统所用的回收水或补充水进行必要处理的系统。[GB/T20042.1—2017，定义2.4.9]6.4
automaticcontrolsystem
自动控制系统
由检测器件、执行器件和控制单元等组成的系统，用以使燃料电池发电系统在无需人工干预时自动启动、运行和关机。
[GB/T20042.1—2017，定义3.3.12]6.5
通风系统ventilationsystem
通过机械或者自然方式实现燃料电池系统的机壳内外空气交换的系统。[GB/T20042.1—2017，定义2.4.1]6.6
start-uptime
启动时间
对于不需要外部供能来维持储存状态的系统，从冷态过渡到有净电能输出的时间间隔。对需要外部供能来维持储存状态的系统，从储存状态过渡到有净电能输出的时间间隔。［GB/T20042.1—2017，定义3.3.12]6.7
间responsetime
响应时间
燃料电池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表示。8
关机时间
shutdowntime
从负载去掉的时刻到按制造商规定完成关机之间的时间间隔。［GB/T28816—2012，定义3.115.4]量start-upenergy
启动能量
燃料电池系统在启动期间所需的电能、热能和燃料化学能的总和。6.10
水消耗量
waterconsumption
燃料电池系统产生每度电消耗的水质量。注：单位为克每千瓦时（g/kWh）。6.11
氧化剂消耗量
oxidantconsumption
燃料电池系统产生每度电消耗的氧化剂质量。注：单位为克每千瓦时（g/kWh）。6.12
回收热
recovered heat
从燃料电池系统中收集利用的热量。6.13
wastewater
从燃料电池系统中排出且不是热回收系统组成部分的多余水。［[GB/T28816—2012，定义3.118]6.14
排放水dischargewater
从燃料电池发电系统中排放出的包括废水和用于热回收系统的水。3—2019
NB/T10193
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