2021年6月11日,工信部正式下放通知公布《燃料電池汽車測試規范》試行版發行。我們就根據該份內容的具體規定事項做一些解讀。
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數據采集頻率不低于5Hz:
5Hz對應200ms一幀數據。這個基本是業內共識,沒有啥問題。
2.燃料電池系統額定功率測試方法:
在60Min內輸出功率要在平均功率的97%~103%之間;單體電壓不低于0.6V;60Min內的輸出不低于申報值。
解讀: 這一環節除了測試燃料電池本身的穩定性之外,更多是在看系統集成后整體控制策略下供氣(氫氧),溫濕度管理的有效性和穩定性。以系統集成來看主要在考驗系統集成商各零部件的選型適配性以及控制策略的優劣性。這一部分是系統集成商要面對的問題。
3.燃料電池系統質量功率密度
燃料電池系統邊界圖
解讀:該規范首次清晰的界定了燃料電池系統的物理邊界,以及具體包含的子系統零部件清單。規范的意義本身就在于達到車同軌、書同文的目的。所以本次規范后所有系統商的集成會更趨同質化,頂多只是集成位置和外形輪廓的優化。本次作為規范而不是國標,在內容中沒有具體定出指標值。但從目前和相關權責單位溝通信息來看,基本是不低于500W/Kg這個值。但是針對100KW以上的大功率電堆基本是沒有問題了,但是100KW功率以下不少系統還是夠不著這個指標。各系統集成商需要面對和繼續優化。畢竟60KW、45KW、75KW在一些公交以及物流車還是有不少使用場景的。這個指標需要慎重制定。
4.燃料電池體積功率密度(KW/L)
體積功率密度定義示意圖
解讀:這是針對電堆(燃料電池裸堆)的一個指標,首次用圖示的方式明確該裸堆包含的區域(含端板等)以及物理學上的長寬定義。當然該規范也沒有給出具體指標。初步預判以車載系統對應燃料電池裸堆3.5KW/L這個數值是跑不掉了(有可能適當下調)。這個數值對不同功率的電堆影響倒是沒有系統質量功率密度那么大。
5.燃料電池低溫冷啟動
解讀:該項沒有什么特別內容,只是明確浸機過程中不得有人工干預、加熱保溫以及外接熱源。
6、燃料電池汽車純氫續航里程
解讀:規范里面明確了很多具體細節,比如車上輔助設備的關閉、磨合里程、儲氫系統壓力等等都作出了明確的量化界定。特別說明這里有一個小的細節,由于有電池的SOC問題存在,在整車的EMS能量管理系統里,燃料電池和蓄電池之間是如何互動的可能會影響到燃料電池是否在最佳效率點工作,這和能量管理策略相關。由于燃料電池多數是在40%~55%這個效率區間工作,這一點上會有一些文章可做。
寫在最后:
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目前系統或者燃料電池本體壽命是一個至關重要的指標但又一直沒法做工程測試,這一指標該如何去表征有待研究。(而且這個指標影響因素較多,尤其空氣質量影響是個很重要的因素)
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針對系統質量功率密度具體數值可能還是要基于不同功率范圍去定義比較科學。
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以上多數指標除了低溫啟動之外其它指標系統集成商基本是有能力可以先進行自行模擬測試的。
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個人建議應該在添加一些關于安全方面的指標測試,比如氫氣泄漏量的管理指標和應對策略有效性,在極端工況EMS或者BMS系統的有效性等等也要做出一些明確的規范。
這畢竟已經是一份燃料電池汽車的測試規范了,不是一份系統或者電堆的測試規范!
原文始發于微信公眾號(氫眼所見):《燃料電池汽車測試規范》試行版解讀