布局燃料電池電堆，力破低溫冷啟動瓶頸
來源：高工鋰電 2019-09-18
燃料電池在無特殊處理或輔助工具的情況中，在低于0℃的工作環境下，陰極側反應生成的水易結冰導致催化層、擴散層堵塞，阻礙反應的進行，并且水結冰產生的體積變化也會對膜電極組件的結構產生破壞，導致性能衰減。因此，低溫冷啟動被認為是影響燃料電池汽車商業化的主要因素之一。
為早日實現燃料電池汽車商業化，國內目前已有上汽集團、宇通客車、延邊國泰新能源汽車有限公司等企業在低溫冷啟動領域投入研發并取得一定成果。
日前，東北新能源商用車生產基地——延邊國泰新能源汽車有限公司，舉行高寒地區新能源汽車控制技術及氫燃料電池系統集成技術發布會。據悉，這兩項技術的研發將促進中國東北、溫度低地區氫燃料客車的示范運行。無獨有偶，今年3月，上汽集團也發布了滿足-30℃使用工況的燃料電池物流車，該車在北方冬天也能夠正常啟動和運營。
此外，今年初，國家電動客車電控與安全工程技術研究中心對宇通FCEB燃料電池客車進行-30℃低溫環境的冷啟動實驗，結果顯示，車輛置于-30℃高寒環境艙20小時后，可實現15min內成功啟動，多次啟動后燃料電池系統性能無衰減，車載氫系統安全無泄漏。2018年12月29日，在黑河-25℃環境溫度下，宇通燃料電池公交能完成了整車8.2分鐘啟動，滿載C-WTVC工況下，完成200km路試試驗驗證。
業內人士表示，國內企業在燃料電池汽車低溫冷啟動領域取得突破，與其核心部件氫燃料電池電堆性能、比功率、耐久性的提升密切相關。目前，國內已有神力科技、億華通、捷氫科技等企業研發出適于低溫啟動的燃料電池電堆。
神力科技已研發出燃料電池電堆模塊SFCC9MD和SFCC9HD系列產品。自主電堆產品具備高度集成、快速啟動響應、高可靠性、高防水防塵、高電磁兼容性、絕緣性強、抗振特性強等優勢;電堆體積功率密度2.2kW/L，支持-30℃低溫自啟動、-40℃低溫存儲，廣泛適用于客車、物流車、乘用車等領域。
億華通自主研發的燃料電池電堆在無外界熱源輔助的條件下實現-20℃低溫啟動，并完成超過200次低溫啟動壽命耐久性測試。在此基礎上研發的第四代燃料電池動力系統，實現-30℃低溫啟動、-40℃低溫存儲。
捷氫科技目前已完成PROME P240、PROME P260、PROME P390三款燃料電池系統的研發，其中P390為自主研發的大功率燃料電池電堆及系統，電堆功率為115kW，體積功率密度為 3.1kW/L，空氣系統無外增濕，可實現 -30℃ 低溫啟動，實現與豐田、現代等國際燃料電池車企的技術對標。
業內人士認為，適于低溫啟動的燃料電池電堆的研發，提高了我國燃料電池電堆的可靠性和耐久性，將對規?；茝V燃料電池汽車有重要意義。
