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为什么说氢燃料电池车是混动汽车?前景如何? 【图】

 
 
 
发布日期:2019-03-29    来源:车云网    作者:综合报道    

“中国已经形成了电-电混合的技术优势,适合燃料电池技术的特点。”

全国政协副主席、中国科学技术协会主席、前科技部部长万钢,是氢燃料电池技术路线的支持者。他在论述中国氢燃料电池技术的时候,经常提及前面这个论断。

氢燃料电池既然这么好,为啥还要混合驱动汽车?中国搞“电-电”混动,是不是因为技术水平太差了?现在能否判定氢燃料电池技术的前景?

我们逐个来分析分析。

汽车行驶在道路上,行驶状态不断变化,上下坡、加减速,需要发动机/电动机输出不同的功率。如果一辆燃料电池汽车,通过燃料电池发电直接驱动电机,就需要燃料电池不断变化功率载荷。

然而,燃料电池似乎并不太喜欢变载,变载必须让进气(氢气、空气)等外部条件随之变化。

从燃料电池电堆(燃料电池系统最核心的发电单元)的角度看,电堆的主歧管流道、入口流道、分配流道、(反应)微流道等等,都是基于某一工况范围设计的。现在电堆功率越设计越大,动辄百千瓦上下。迫于对功率密度的需求,往往要通过大电流密度实现。这让通气条件在全工况下适应非常困难。在负载过大或过小时,电堆可能只能短时间工作,以避免因水热问题造成损坏。

从系统角度讲,燃料电池的辅助系统(BOP,BalanceofPlant)似乎也不太喜欢变载。比如空压机会有最合适的一段输出区间,此区间空压机效率较高,且工作稳定。另外,比如更简单的管路,由于管径固定,如果气体量太小,那么气体压力无法控制;如果气体量太大,那么会有很大的压降损失,甚至造成密封失效。

从能量角度讲,所有“体外循环”的电池,在工作过程中,都会有能量的损耗。因为维持电堆运行的供气系统、冷却系统都会消耗能量。当电堆出力较低时,BOP待机功耗相对纯电动系统更大(如同汽车怠速的效果)。同时电堆低功率出力时,为了平衡流场设计和水热管理,往往进气计量数更大。系统能效整体降低。

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