燃料电池有哪些高功率特性?
来源:宝鄂实业
2019-11-01 09:31
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燃料电池可以很容易同时兼具高能量和高功率特性,这正是其独特的开放式工作原理决定的。PEMFC电堆是电化学发生的场所,其独特的异相电催化反应过程使得不管是氢的电化学氧化还是氧的电化学还原,都可以在Pt/C催化剂表面获得较高的交换电流密度。
事实上,目前Toyota和GM的新一代PEMFC电堆,在实际工况下(单电池0.6-0.7V)电流密度普遍接近1A/cm2 的水平,比目前国内广泛使用的LFP动力电池在1C 倍率下的电流密度高出大约两个数量级。
Toyota Mirai 的PEMFC系统的能量密度超过350Wh/Kg,而功率密度已经达到了2.0 KW/Kg 。相比之下,Tesla Model S的锂离子电池系统的能量密度为156 Wh/Kg,而功率密度则仅有0.16 KW/Kg比Mirai低一个数量级!PEMFC电堆是单电池按照压滤机方式组装起来的,其功率可以通过增加单电池数量而提升(非线性关系)。而PEMFC的能量密度则取决于储氢系统的储氢量,同样也可以通过增加储氢罐体积或者数量而获得提升。
也就是说,PEMFC系统可以同时兼具高能量密度和高功率密度,而这个特点则是任何一种二次电池都不可能具备的,其根本原因在于封闭体系和开放式工作方式的本质区别。而同时兼具高能量和高功率的工况特性,恰恰是现代汽车对动力系统的最基本技术要求。