鉅大LARGE | 點擊量：972次 | 2021年10月15日
解析燃料動力電池系統(tǒng)-30℃低溫運行的奧秘
傳統(tǒng)發(fā)動機在低溫面前如臨大敵，燃料動力鋰電池發(fā)動機亦然。氫氧燃料動力鋰電池反應(yīng)生成的水，成為了燃料動力鋰電池發(fā)動機低溫運行的最大殺手。燃料動力鋰電池發(fā)動機的心臟——燃料動力鋰電池電堆——與人的心臟相仿也被水充分浸潤著，由于低溫凝結(jié)而成的成核冰晶會毫不留情的刺穿細(xì)胞膜，同樣也會破壞燃料動力鋰電池的膜電極（MEA）結(jié)構(gòu)，造成不可逆的結(jié)構(gòu)損傷，但是又不能沒有水，水是氫氧質(zhì)子交換膜燃料動力鋰電池的載流子，近似人類的血液，沒有水的參與，電發(fā)不出來，動力就無從談起。不能多也不能少，燃料動力鋰電池發(fā)動機低溫運行有關(guān)水狀態(tài)的要求近乎苛刻，可以說，低溫運行是一門水熱管理的藝術(shù)。
這里含義一下低溫運行性能，低溫運行性能是指發(fā)動機在低溫環(huán)境中持續(xù)輸出電功的能力，運行過程包括：冷/熱機啟動、動力輸出、停機。有關(guān)用戶來講，發(fā)動機低溫運行能力最直觀的感受應(yīng)該“啟動快不快”、“動力好不好”、“停機久不久”三方面。接下來我們一次來看看燃料動力鋰電池在這幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的表現(xiàn)如何。
1、啟動
低溫冷啟動是低溫運行性能最關(guān)鍵的指標(biāo)，沒有之一。啟動不成，何談運行。冷啟動過程是指發(fā)動機從冷態(tài)運行至正常工作溫度的過程，低溫冷啟動由于溫度低于0℃，具有一定的特殊性。如之前所屬，燃料動力鋰電池本身要求有水才能啟動且水本身不能結(jié)冰、啟動過程生成的水又不能結(jié)冰，這兩個方面成為能否成功啟動的技術(shù)關(guān)鍵。
先說第一個——燃料動力鋰電池本身要有水。嚴(yán)寒的附屬品是干燥，人的皮膚要保濕，燃料動力鋰電池的質(zhì)子交換膜也要保濕且濕度還要剛剛好。因為隨著溫度的降低，質(zhì)子交換膜的飽和水含量會下降，結(jié)合態(tài)的水會不斷析出，游離水會迅速結(jié)晶并對附在外面的催化層造成損害。必須完美的控制啟動前水，才能讓啟動過程的質(zhì)子有水可依。捷氫科技推出的新一代燃料動力鋰電池系統(tǒng)通過質(zhì)子交換膜中水含量狀態(tài)的在線智能檢測與控制完美地解決了這個問題。系統(tǒng)通過水含量的實時檢測以及精確標(biāo)定的吹掃策略對電堆中的水進(jìn)行管理，使每次電堆啟動前都能有最佳的水狀態(tài)，可謂“鎖水保濕、不油不膩”。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
再講第二個“生成水不結(jié)冰”。眾所周知，氫氧反應(yīng)生成水。啟動過程中氫氧反應(yīng)生成的水假如不及時排出，就有結(jié)冰的可能。這就要為啟動過程定制一款特殊的控制策略。捷氫科技推出的新一代燃料動力鋰電池系統(tǒng)巧妙利用燃料動力鋰電池反應(yīng)熱，并匹配有效的動態(tài)操作條件，使出現(xiàn)的水既不結(jié)冰，又能快速排出電堆，真正施展一套水熱管理的藝術(shù)。
2、動力輸出
“是騾子是馬，拉出來遛一遛”，啟動成功了就要看動力性怎么樣了。動力性指發(fā)動機動力輸出特性，包括額定/峰值功率及動態(tài)響應(yīng)速率兩個指標(biāo)。
像人相同，猛地起床之后要“緩一緩”，低溫冷啟動過程有關(guān)燃料動力鋰電池來講是一個特殊過程，猛然間進(jìn)入正常模式也要緩一緩。一方面讓發(fā)動機工作區(qū)域冷熱均勻，另一方面要讓電池內(nèi)部的水狀態(tài)恢復(fù)正常。認(rèn)真聽講的同學(xué)應(yīng)該立刻反應(yīng)過來，冷啟動過程為了防止結(jié)冰，將大量的水排除了電堆。但啟動完成后電堆假如要進(jìn)行大功率（電流）輸出，就要更多的水作為載流子，所以此時要讓電堆快速濕潤起來，才能實現(xiàn)快速、高功率的拉載，充分體現(xiàn)動力性。
捷氫科技的新一代燃料動力鋰電池系統(tǒng)PROMEP390通過快速熱機策略，能夠讓電堆快速進(jìn)入正常狀態(tài)，實現(xiàn)高速加減功率和峰值功率輸出，充分展現(xiàn)發(fā)動機優(yōu)良的動力性能，讓用戶不只聽到“油門的轟鳴”，也感受到“速度的悅動”。
3、停機
“兵馬未動，糧草先行”，對用戶來講，停機只是“熄個火”，但是有關(guān)燃料動力鋰電池發(fā)動來講，停機是為下一次成功啟動的準(zhǔn)備。停機預(yù)示著燃料動力鋰電池又將回到低溫冷態(tài)，其內(nèi)部的水熱狀態(tài)又將發(fā)生巨變，回到啟動前的樣子。如何快速、高效地除去電堆中殘留的水，成為這個環(huán)節(jié)的技術(shù)難點。
捷氫科技的新一代燃料動力鋰電池系統(tǒng)通過高效的檢測手段，采用智能關(guān)機處理控制策略，能夠結(jié)合溫度狀態(tài)快速應(yīng)變，將電堆中的氣、液兩態(tài)水都快速吹掃出電堆，實現(xiàn)快速、有效的燃料動力鋰電池發(fā)動機高效停機過程。讓燃料動力鋰電池在寒冷之下“安心入睡、不會著涼”。
除此之外，燃料動力鋰電池電池發(fā)動機低溫運行技術(shù)還有很多細(xì)節(jié)方面的關(guān)鍵點，例如低溫密封性、低溫材料強度、冷熱交變等，此次就不再細(xì)談。在以上技術(shù)的加持下，捷氫科技的燃料動力鋰電池系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)最低-30℃、30s內(nèi)快速冷機啟動，高速升、降載，92kW的強勁峰值動力輸出。
