图为江苏凌氢新能源科技有限公司技术总监王少华作主题演讲

　　“燃料电池系统环境可靠性研究是整个产业发展的必由之路，是企业竞争的基础，也是消费者信心建立的前提条件。”日前，江苏凌氢新能源科技有限公司技术总监王少华在“2023氢能与燃料电池技术及应用国际峰会”论坛上，作题为《燃料电池系统环境可靠性试验研究》的主题演讲时如是说道。

　　王少华表示，目前，中、美、日、韩、欧盟等全球主要经济体都已将发展氢能和燃料电池产业上升为国家战略层面，建立能源研究院，并颁布了相应政策和法规。

　　2022年3月，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》。《规划》提出了氢能产业发展各阶段目标：到2025年，我国燃料电池车辆保有量约5万辆，部署建设一批加氢站，可再生能源制氢量达到10万-20万吨/年，实现二氧化碳减排100万-200万吨/年。到2030年，形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系。到2035年，形成氢能多元应用生态，可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升。

　　随着我国产业政策和技术标准日臻完善，各地燃料电池汽车示范城市群已陆续启动，氢燃料电池汽车保有量稳步提升。据王少华介绍，2016-2020年我国氢燃料电池汽车产量逐年提升;2020年受疫情影响，行业产量下滑至1199辆。截至2020年底，我国氢燃料电池汽车保有量为7352辆，进入商业化初期。

　　值得关注的是，燃料电池系统和电堆领域做研发的企业如雨后春笋般涌现。为了避免企业同质化竞争，还有技术性内卷，王少华表示，可靠性研究成为燃料电池行业产业化发展的必然需求。

　　据王少华介绍，氢燃料电池系统可靠性研究包括四个方面：泄露研究——氢安全、热学研究——全温区、电学研究——全功率、应用研究——全工况。

　　关于氢安全泄露方面，王少华表示，氢气不同于其它气体，是一种最小的原子，很容易发生泄露。燃料电池汽车的安全性，主要是指燃料电池汽车运行过程中车载系统的安全，主要包括高压供氢系统、燃料电池发电系统的安全性能。因此，泄露方面的相关研究，可大大提高燃料电池汽车的安全性。

　　关于热学研究全温区方面，对于地理位置差异、昼夜温差和季节性变化，燃料电池车的运行面临着高温和低温的挑战。王少华表示，燃料电池汽车想要实现商业化，必须满足在全温区运行以及低温冷启动的条件。

　　关于电学研究全功率方面，王少华表示，电堆功率和电堆效率与燃料电池系统效率密切相关。全功率范围内，燃料电池系统效率变化很大，子系统中DCDC效率和空压机功耗变化也很大。因此，面对散热量问题、湿热控制、流场和温场的合理性，做燃料电池系统全功率的安全试验非常有必要。

　　关于应用研究全工况方面，我国颁布了《中国汽车行驶工况》(CATC)，对不同用途的车辆各自做了相应规定。王少华表示，全工况测试考虑车辆运动特征、动力特征和环境特征数据。燃料电池车辆全工况试验对测试系统的要求主要包括快速响应、散热量、湿热控制和姿态模拟四个方面。

　　王少华认为，当前燃料电池系统环境可靠性领域还存在六大痛点：国内缺少大功率氢能试验舱、不能解决动态散热问题、舱内温场和流场紊乱、氢电安全隐患、无法实现姿态和变载的动态模拟、缺少多种工况模拟能力。

　　为了应对这些问题，凌氢在环境可靠性测试领域已做出五项主要研究成果。

　　一是开创“风洞式”燃料电池环境舱先河。凌氢燃料电池环境舱内可实现风洞式平流流场，增加氢气分离扩张段，实现了氢气分离、脉排。通过可调式矢量送风口设计，实现气流准确供应，分布式微流道设计，避免氢气局部聚集。

　　二是提供氢安全体系化整体安全解决方案。该方案又包含五个方面内容，即：符合氢气分布规律的合理布局;传感器的选用和合理布置;智能化四级联动处置方法;安全矩阵联动反应策略;分布式微流道设计，避免氢气局部聚集。

　　三是开发了燃料电池冷启动内循环系统，模拟氢样件在低温环境下进行冷启动试验及可靠性测试。

　　四是解决系统加载动态响应问题。凌氢已研究出了载冷系统蓄能技术和冷热动平衡控制技术。

　　五是稳定持续的新风供应和整舱及进排气低气压模拟技术。针对这两项技术，凌氢申请了《一种燃料电池环境舱切换融霜低温供气系统及其工作方法》和《一种燃料电池系统单罐式进排气模拟系统及其工作方法》两项专利。

　　在科研方面，据王少华介绍，凌氢燃料电池环境可靠性测试核心技术处于行业领先水平。凌氢在燃料电池环境可靠性测试领域申请专利共计60余项，其中发明专利20项。