蘇州容能新能源儲(chǔ)能電容應(yīng)用之燃料電池汽車(chē)輔助儲(chǔ)能系統(tǒng)

一、儲(chǔ)能在燃料電池系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)必要性

燃料電池汽車(chē)以下幾種應(yīng)用應(yīng)用工況，決定了高功率輔助儲(chǔ)能系統(tǒng)的必要性：

1,汽車(chē)?yán)鋯?dòng)時(shí)，車(chē)內(nèi)按打火時(shí)候，氫氣電磁閥打開(kāi)，空壓機(jī)通電了，從0上升到額定轉(zhuǎn)速可能要0.5s。再補(bǔ)充說(shuō)一下燃電在通入氫氣和氧氣后也是不能立刻上升到額定功率的，而且還要等電堆溫度上升到額定工作溫度，一般是70℃這個(gè)。這一系列的動(dòng)作都是存在一定的響應(yīng)時(shí)間，

2,車(chē)輛急加速時(shí)，車(chē)輛在突然加速的過(guò)程時(shí)燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)滯后。滯后主要有兩方面的原因，一是BoP機(jī)械遲滯，這個(gè)可以寄望日后技術(shù)發(fā)展會(huì)帶來(lái)改進(jìn)；二是燃電本身的響應(yīng)遲滯，這是燃電反應(yīng)原理所帶來(lái)的固有屬性，無(wú)法改變。

3,輸出特性不匹配導(dǎo)致效率低，燃料電池的輸出特性和電機(jī)輸出特性不匹配時(shí)導(dǎo)致燃料電池車(chē)效率低;當(dāng)電機(jī)低功率輸出時(shí)，恰逢是燃電的高功率輸出段；電機(jī)高功率輸出段又遇燃電低功率輸出段。如果電機(jī)由燃電單一供電，那么作為一輛普通乘用車(chē)上的30kW電機(jī)，大部分時(shí)候它都是運(yùn)行在30kW以下區(qū)間，不巧的那是燃電的低效率區(qū)間。

4,壽命，如果燃料電池車(chē)由燃電作為單一電源驅(qū)動(dòng)，那么燃電會(huì)長(zhǎng)期運(yùn)行在低功率區(qū)間，對(duì)應(yīng)燃電高電位區(qū)間。然而燃料長(zhǎng)時(shí)間處于高電位是會(huì)出大問(wèn)題的，原因有二：

（1）在陰極，電壓足夠高去形成傳導(dǎo)鈍化膜，雖然能保護(hù)金屬不受腐蝕，但會(huì)增加接觸電阻；（2）催化劑中的碳載體在高電位下容易被氧化，氧化帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題，鉑失去載體和碳疏水性受影響而水淹。

上述兩個(gè)問(wèn)題均是燃電電堆失效的表現(xiàn)，所以長(zhǎng)時(shí)間高電位運(yùn)行對(duì)削減燃電壽命。

二、什么樣的儲(chǔ)能系統(tǒng)可以更好地滿足燃料電池汽車(chē)的要求？由燃料電池的特性可以看出燃料電池汽車(chē)是必須要以混動(dòng)的模式存在。輔助儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能主要如下：

1、單獨(dú)啟動(dòng)車(chē)輛及燃料電池，并維持直到車(chē)輛達(dá)到巡航速度；

2、在急加速和爬坡時(shí)候，能即時(shí)提供燃料電池不足部分的功率；

3、能吸收怠速時(shí)候燃料電池富余的能量及回收車(chē)輛制動(dòng)能力。

那么成為燃料電池汽車(chē)的輔助儲(chǔ)能系統(tǒng)則要有以下要求：能量密度大、比功率高、安全性高、壽命長(zhǎng)、可靠性好。

上表可以看出，儲(chǔ)能電容從能量密度、功率特性、溫度特性以及壽命上都可以更好地滿足燃料電池汽車(chē)（商用車(chē)輔助儲(chǔ)能約20kWh或乘用車(chē)輔助儲(chǔ)能約3kWh）對(duì)輔助儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能要求。

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