燃料電池的高功率特性
來源：寶鄂實業(yè)
2019-09-02 15:47
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燃料電池可以很容易同時兼具高能量和高功率特性，這正是其獨特的開放式工作原理決定的。PEMFC電堆是電化學發(fā)生的場所，其獨特的異相電催化反應過程使得不管是氫的電化學氧化還是氧的電化學還原，都可以在Pt/C催化劑表面獲得較高的交換電流密度。
事實上，目前Toyota和GM的新一代PEMFC電堆，在實際工況下（單電池0.6-0.7V）電流密度普遍接近1A/cm2 的水平，比目前國內(nèi)廣泛使用的LFP動力電池在1C 倍率下的電流密度高出大約兩個數(shù)量級。
Toyota Mirai 的PEMFC系統(tǒng)的能量密度超過350Wh/Kg，而功率密度已經(jīng)達到了2.0 KW/Kg 。相比之下，Tesla Model S的鋰離子電池系統(tǒng)的能量密度為156 Wh/Kg，而功率密度則僅有0.16 KW/Kg比Mirai低一個數(shù)量級！PEMFC電堆是單電池按照壓濾機方式組裝起來的，其功率可以通過增加單電池數(shù)量而提升（非線性關(guān)系）。而PEMFC的能量密度則取決于儲氫系統(tǒng)的儲氫量，同樣也可以通過增加儲氫罐體積或者數(shù)量而獲得提升。
也就是說，PEMFC系統(tǒng)可以同時兼具高能量密度和高功率密度，而這個特點則是任何一種二次電池都不可能具備的，其根本原因在于封閉體系和開放式工作方式的本質(zhì)區(qū)別。而同時兼具高能量和高功率的工況特性，恰恰是現(xiàn)代汽車對動力系統(tǒng)的最基本技術(shù)要求。
