车用燃料电池发动机的开发与商业化推广

一直以来，燃料电池发动机系统的寿命是制约燃料电池汽车商业化的重要因素之一。然而，影响燃料电池发动机系统寿命的因素有很多，从电极材料到电堆结构、从燃料电池系统到燃料电池汽车动力系统、最后到燃料电池整车，每个方面设计的合理性都直接影响着燃料电池发动机系统的最终寿命。

根据高工产研氢电研究所（GGII）数据显示，在专用车领域，2017年中国燃料电池的装机量为28.45MW，占2017年总装机量的75%，2018年装机量为27.58MW，相比2017年降低3.06%；在客车领域，2018年中国氢燃料电池的装机量为25.91MW，占2018年总装机量的48%，相比2017年增长176%。

7月3日-4日，高工氢电、高工产研主办的“2019高工氢电产业峰会”在上海隆重举行，本届峰会主题为“风口上起舞，刀口上前行”，来自车企、电堆及系统、核心材料、关键零部件及设备、氢气制储运等全产业链各个环节的超500位企业高层共聚一堂，围绕氢能行业发展趋势及产品技术进行深度探讨交流。

在7月4日会议现场，浙江氢途科技有限公司（下称“氢途科技”）董事长周鸿波发表题为“车用燃料电池发动机的开发与商业化推广”的主题演讲，围绕燃料电池发动机的关键技术及其未来发展趋势展开。

浙江氢途科技有限公司董事长周鸿波

周鸿波表示，燃料电池系统是以燃料电池电堆为核心，利用各子系统供应燃料及氧化剂进入电堆进行反应产生电能和纯水，并通过冷却液循环维持电堆温度的发电系统。作为燃料电池发动机系统厂商，应满足电堆和整车端的约束条件，设计发动机系统，从而最大程度发挥电堆性能，满足整车工况需求。

“燃料电池开发过程中的约束体现许多方面，由于对操作压力及温度的需求，在催生系统优势的同时也会带来诸多开发难点，其中就有空压机带来的寄生功率及其高成本，同时还有电堆的密封和控制系统的研发、催化剂的耐久性和膜电极的保水能力”周鸿波分析道，燃料电池发动机系统在车用环境下有几个关键性需求，分别是功率密度、低寒/高温/高原、防护等级、最高效率、控制效果、工作噪声、动态响应能力及绝缘电阻。其中，控制效果取决于压力和温度控制精度、阴阳极压差、关机策略及健康管理策略。

周鸿波认为，燃料电池发动机的稳定性是首要解决的问题，既要满足上游电堆匹配发挥最大的功效，还要满足下游整车工况的需求；其次是发动机厂商的品控体系，目前市场上大多数系统厂家实际产量并不大，如何对品控体系进行完善以面对未来的大体量生产值得深思；此外目前大部分整车场对发动机的理解仍不足，作为发动机厂家能否与整车厂进行融合对车辆性能有较大的影响。此外，实际运行环境下的数据积累对产品的迭代也十分关键。