燃料电池电堆在反应过程中，质子交换膜需维持一定的湿度以保证较高的反应效率，因此要求反应介质需携带一定量的水蒸气进入电堆，这一步通常通过增湿器来实现。

今天给大家介绍一下氢燃料电池气体增湿器及国内外供应商，

一、气体增湿器概述

1、为何要气体增湿器？

氢燃料电池电堆在反应过程中，质子交换膜需维持一定的湿度以保证质子交换膜处于合适的水饱和状态，保持较高的电导，保证较高的反应效率，因此要求反应介 质需携带一定量的水蒸气进入电堆，这一步通常通过增湿器来实现，其重要性不言而喻。

2、气体增湿器原理

增湿器原理:

用特种材料制成膜管，膜管内外形成独立的干湿通道，通过回收电堆中的水分和热量，使其在膜管内外两侧进行湿热交换，从而达到电堆所需的温度和湿度。

增湿器反应流程：

空压机出来的干气从最右端进入增湿器，进入膜管内，此时电堆出来的废气通过废气进口进入膜管外侧，膜管内外两侧进行湿热交换，从而达到电堆所需的温度和湿度。

图源可隆

膜管式增湿器的核心是亲水中空膜管。当干燥气体流过膜管的内部时，同时在膜管外侧，与燃料电池反应后阴极废气被送入到膜管内部。干燥气体会吸收阴极废气中的热量和水分，经过在亲水中空膜管内部充分吸收，干燥气体被加热和加湿后从另一侧输出。

3、气体增湿器的结构和材料

结构：

增湿器由集束状中空纤维[1]，外壳[2]，气体导入管[3]、气体导出管[4]、水导入管[5]、水导出管[6]，及密封材[11]构成。

集束状中空纤维膜[1]为人工及天然的高分子或无机物制成的超滤膜、反渗透膜、精滤膜、离子交换膜或液体透过膜。

密封材[11]为环氧树脂等热固性高分子密封材料或粘接剂，热塑性高分子密封材料或粘接剂，水泥等无机密封材料或粘接剂。外壳[2]由不锈钢等金属，工程塑料等高分子及陶瓷等无机材料制成。

材料：

增湿器所需工程塑料主要包括：外壳材料、膜以及胶水等，膜的形态为中空纤维管膜。

1）外壳材料

外壳材料包括： PPA+GF PA+GF PPS+GF

2）膜

中空纤维膜主要包括聚砜，e-PTFE膜，聚酰亚胺，全氟磺酸等。

聚砜

具有优良的机械性能、化学稳定性，耐热性好，耐生物降解，内孔隙率高且微孔结构稳定，常用作气体分离膜的基材。但是属于疏水性膜材料。聚砜、聚醚砜、聚苯砜，具有接近的性能，要应用在燃料电池上，一般可通过黄花处理提高其亲水性。

聚酰亚胺

具有高透气性、选择性、良好的耐热能力，机械强度高，化学稳定性、耐溶剂性好，可制成具有高渗透系数的自支撑不对称中空纤维膜。亲水性差，需要磺化处理。聚酰亚胺也作为一种未来有很好前景的质子交换膜在被大量研究。

全氟磺酸

PFSA作为质子交换膜，具有水在浓差下传递的功能，也可以作为增湿器的膜。含氟系列膜还包括，戈尔的ePTFE膨体聚四氟乙烯、巴拉德的BAM3G部分氟化质子交换膜但价格太贵。

中空纤维管膜主要分为多孔膜、表皮膜、均质膜，根据其特点制成超滤膜、正/反渗透膜、气体分离膜、血透膜等。中空纤维管膜的特点是相同体积下表面积大。

中空纤维管制备工艺主要分为溶液纺丝法和熔融纺丝法。溶液纺丝法需要致孔剂在膜上产生微孔，且一般孔径稍大，较常用；熔融纺丝法，通过拉伸产生微孔，技术要求高。

平板膜，通过中心很薄的PFSA夹层和两侧的多空层复合而成。表面积相对小。

3、胶水

灌封材料环氧树脂（灌封）、聚氨酯（灌封）、有机硅（密封圈）

4、增湿器主要参数

燃料电池功率，工作温度，使用寿命，材料等。

图源伊腾迪官网

二、气体增湿器供应商

国外供应商

1：德国科德宝freudenberg

科德宝在燃料电池领域的专业知识涵盖一系列核心组件：包括减少泄漏并提高穿过膜的氢质子流量的特种密封解决方案、控制气流并使其均匀分布在燃料电池表面的气体扩散层（GDL）以及对燃料电池的进气进行加湿处理的加湿器。集团的产品组合还包括去除颗粒物和有害气体的过滤器。这些产品有助于提升燃料电池的效率、性能和耐久性。

micronAir燃料电池空气过滤器 图源官网

二十多年来，公司始终致力于燃料电池空气过滤器和加湿器解决方案的开发。

官网：https://freudenberg.com.cn/

2：Kolon韩国可隆

官网：https://www.kolon.com/cn/main

3：美国博纯Perma Pure LLC

Perma Pure 解决方案对气体进行干燥、加湿和调节，以提高测量精度并减少气体分析仪在环境空气监测、连续排放监测、颗粒分析 和实验室分析等应用中的维护。我们还支持气体生成和燃料电池加湿等工艺。

博纯 MH™系列加湿器采用独特的Nafion™选择性渗透膜管和液态水持续加湿气流。该加湿器可在较大流量范围内工作，使用去离子水作为加湿源，可加湿到高达98%相对湿度。

Perma Pure Nafion 气体加湿器

博纯为MH系列加湿器提供具有三种Nafion™管尺寸，以及各种长度和接头类型。请根据您的流量和加湿度要求选择尺寸，并根据选型指南和以下部件编号表选择合适的HM加湿器：

官网：https://www.permapure.com/

4：加拿大dpoint

dPoint Technologies 始于 2005 年，目标是为氢燃料电池行业开发基于膜的加湿组件。2008 年，dPoint 扩展了其愿景和产品线，应用为燃料电池行业开发的技术为 HVAC 行业制造能量回收通风机 (ERV) 膜和芯。

2018 年，dPoint 更名为 CORE Energy Recovery Solutions，并已成为建筑能源回收膜和热湿交换器的研究、开发和制造领域公认的全球领导者。dPoint Humidifiers 成为 CORE Energy Recovery Solutions 的子公司，专注于继续开发和制造氢燃料电池加湿器。公司拥有一支由材料科学家、机械工程师和制造专家组成的创新团队，他们来自受人尊敬的高科技公司，正在开发高性能的膜基湿度传输产品。

dPoint 加湿器已用于全球 1000 多个燃料电池系统。

官网：https://dpoint.ca/

5：德国马勒

马勒集团致力于让交通更高效、更环保、更舒适。马勒不断优化内燃机，推动替代燃料的使用，为电动汽车在全球范围内的广泛接受和引入奠定基础。

基于包括发动机系统和部件、过滤和热管理在内的广泛系统能力，该集团的产品组合解决了与动力总成和空调技术相关的所有关键问题。凭借其在电气和电子元件和系统方面的专业知识，马勒还可以为电动汽车提供集成系统解决方案。

2022年9月，戴姆勒卡车公司和沃尔沃集团 AB 的 50:50 燃料电池合资企业 cellcentric 与技术集团 MAHLE 签署了在重型商用车以及燃料电池技术领域开展合作的意向书。对于具有类似要求的其他应用。合作重点是系统组件平板膜加湿器的开发和系列化生产。除其他外，该创新提高了燃料电池的耐用性，从而确保了更长的使用寿命。平膜加湿器既可用于商用车的燃料电池系统，也可用于应急发电机等固定系统。

cellcentric 首席执行官 Matthias Jurytko 博士（左）和马勒公司执行副总裁销售与应用工程 Martin Wellhöffer 

官网：https://www.mahle.com/en/about-mahle/

6：日本恩福商业

恩福（中国）是由全球两大密封企业——拥有80年历史的日本NOK株式会社和170年历史的德国科德宝集团在华投资建立，产品广泛运用于汽车工业和通用工业。在燃料电池领域，恩福量身定制的创新产品包括增湿器、气体扩散层一体化密封、双极板集成化密封及氢罐用O形圈等。

国内供应商

1：深圳伊腾迪新能源有限公司

深圳伊腾迪新能源有限公司于2014年成立，是全球产能最大的增湿器研发制造企业，占地6000平米，是一家致力于燃料电池系统核心原材料、零部件研发和生产的国家高新技术企业，已通过ISO9001/IATF16949认证。目前主要以增湿器、离子器（离子罐）、增湿器测试台、集成系列等产品的研发、生产为主。

气体增湿器 图源官网

官网：https://www.szextender.com/

2：沃瑞氢能

沃瑞具有12年材料技术研发、生产经验。Voir®e-PTFE膜具有增湿透湿、过滤分离、防爆泄压、防水（油）透气的功能，是PEM的基材微孔膜，主要的组成部分具有强度、耐老化寿命和水汽传输效率高的特点，同时也是沃瑞氢能增湿器迭代升级的加湿膜材料。

Voir®亲水中空纤维膜采用Voir®ePTFE透气过滤材料，为燃料电池提供无污染颗粒的均匀气体和水蒸气。该材料低阻力和高透气可保证压降低及水汽传输率稳定，并具有优异的水汽透过效率，纳污能力强、耐化学性、耐热、耐久、耐压等特性。

官网：http://h2.voir-tech.com.cn/index.html

3：廊坊琦睿电池科技有限公司

廊坊琦睿电池科技有限公司专注于氢燃料电池发动机、仿真系统及相关关键零部件自主研发及产业化的高新技术企业。经过多年的核心技术研发，公司先后承接燃料电池城市客车示范车开发与试验运行研究”、“可再生能源制氢及HCNG城市客车研发项目、新能源汽车动力总成控制器的研发和产业化项目，中国燃料电池公共汽车商业化示范等项目，在氢燃料电池汽车整车设计、氢燃料电池发动机开发、电子控制系统开发、车用加氢站、氢能示范园的建设与运营方面取得重要成果。

公司经过无数次实验成功研制出加湿器的核心加湿材料，一种高分子复合材料中空纤维膜，  目前公司已经成功开发（10kw-120kW级）针对国内市场的增湿器，先后通过了国内多家客户的测试，2021年已逐批推向市场。

官网：http://www.qiray.cn/

4：上海恒劲动力科技有限公司

上海恒劲动力科技有限公司是以燃料电池技术为核心，致力于燃料电池产业化的创新型高科技企业。恒劲动力核心技术团队由来自巴拉德，三星等国际知名公司的首席技术人员构成。

官网：http://www.hjpower.com/

5：上海华熵能源科技公司

上海华熵专注于氢燃料电池关键零配件的研发生产，业务包括DC-DC交换器、空压机、氢气循环泵、加湿器等四大部分，涵盖氢燃料电池生产中辅助系统的各个最关键环节，是国内首家涉足氢燃料电池辅助系统全产业的先进企业。

2019年，华熵充分发挥自身优势，与雄韬股份、鲍斯股份、物拉邦等氢能源头部企业建立战略合作关系，引入雄韬股份、鲍斯股份两大上市公司股东，并拿下了湖南、山东等多个地区的整车运营订单，正式开始以“整车运营+零配件研发生产”两条腿走路。

6、鸾鸟电气（上海）有限公司

公司创立于2018年，位于上海市嘉定区氢能港，专注于氢燃料电池系统核心零部件的创新和研发，目前已取得多项国家专利。

在国家对氢燃料电池核心零部件鼓励创新实现国产化的背景和支持下，目前已开发出拥有自主知识产权的多项氢燃料电池系统的核心零部件产品， 包括氢气引射循环系统总成、供氢模块（又称氢气压力控制模块、供氢阀组）、氢气集成引射器、气水分离器、加湿器总成等产品， 且均已通过第三方CNAS认证，支持定制化交付模式。

LN-HITA系列燃料电池加湿器总成

官网：http://luaneo.com/about/

7、东莞市魔方新能源科技有限公司

东莞市魔方新能源科技有限公司，成立于2014年，专注于锂电功能隔膜的开发与应用。其积极开发增湿器技术，产品部分性能已与国际同步。魔方增湿器开发系列：1、平台系列：3-6款增湿器，覆盖7kW-240kW；2、定制系列：可根据客户的特别需求独家定制，开发周期大约3个月出样品。 魔方新能源副总经理万静透露，公司120kW级增湿器产品已经通过了第三方检测机构的完整测试评价，目前正在国内多家客户送样测试中，产品和性能和耐久性得到客户的认可，新产品预计将在下半年开始正式对客户供货，并批量推向市场。 

官网：http://www.cubeenergy.com.cn/

8、浙江富铭科技股份有限公司

富铭工业成立于1982年，为一汽解放、东风汽车、重汽集团、山河智能、中联重科等商用车和非道路机械配套塑料和橡胶制品。2019年，公司成立氢燃料电池汽车零部件事业部，专业从事加湿器、去离子器、节温阀、冷却硅胶管路、PTC加热器等关键零部件的设计和开发，全方位为氢燃料电池汽车提供非金属产品解决方案。

官网：http://www.cnfomay.com/

9、芜湖同优科技股份有限公司

同优汽车于2010年开始从事氢燃料电池汽车核心零部件设计开发，主要产品有端板、增湿器。2018年公司成立了专注于该领域业务的子公司芜湖同优汽车科技有限公司，同年开发出国内首款高功率电堆用铝塑一体复合端板，并于2020年实现批量生产。2019年公司增湿器产品性能测试表现优异，并开始耐久验证，2020年8月量产。  

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原文始发于微信公众号（艾邦氢科技网）：氢燃料电池气体增湿器原理及供应商介绍