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对于采用辅热达到冷启动的燃料电池系统，在低温启动时都要求外界快速给予足够电能去升温。除了外接电源外，一能够提供电能的就是动力电池部分了。这对动力电池的低温性能是个考验。动力电池多数都有充放电次数的要求。关于动力锂电池电芯循环使用次数国家强制要求必须要在1000次以上，磷酸铁锂一般可以做到2000次，而三元锂离子电池一般也能1000次以上。电池循环次数是以周期来计算的，也可以反过来说锂离子电池充电周期是以循环次数来计算的。假设锂离子电池的寿命是500个充电周期。怎么才能算作是一个充放电周期呢？一个充电周期意味着锂离子电池的所有电量由满用到空，再由空充到满的过程，这并不等同于充一次电。所谓的500次，是指锂离子电池厂家在恒定的放电深度（80%）实现了625次左右的可充次数，达到了500个充电周期。再来个算式就更清楚了：625×80%＝500.（忽略锂离子电池容量减少等因素）。氢能技术的市场规模预计将在未来几十年内有大幅增长的趋势。南京氢能源实训室建设功能

燃料电池系统需要加湿反应气体，对于采用质子交换膜的燃料电池系统而言，气体反应物的相对湿度对膜的性能的影响是至关重要的。膜传输质子时需要质子以水合离子的形式存在，而干燥的膜不具备传导质子的能力。因此，对反应气体进行加湿以保证质子交换膜的湿润,是增加质子交换膜的质子传导能力不可缺少的方法。增加反应气体的相对湿度会提高质子交换膜的电导率，降低膜电阻，从而提高燃料电池系统的输出性能；但相对湿度过高也容易导致燃料电池堆内部发生水淹，从而影响其性能。现在燃料电池堆采用的加湿技术主要分为内部加湿、自加湿和外部加湿三种。内部加湿是利用燃料电池反应生成的水和水在质子交换膜内的传递特性，实现膜的自增湿；自加湿法是将催化铂金微粒子加入质子交换膜中，在燃料电池发电时，依靠膜内自动生成的水来增湿；外部加湿是在燃料电池之外加上一个部件，使水蒸气和反应气体同时进入电池组中。南京氢能源实训室建设功能氢气车的维护成本相对较低，具有较高的经济性和可持续性。

湿膜加湿的过程是空气在与湿膜接触的过程中实现热质的交换。通过改进电池内部结构，使其不需要借助外部设备就能保持膜电极的适当湿度，维持燃料电池的性能。这种技术主要体现在以下两个方面：一是通过増强膜两侧水浓度梯度的方法来增强水由明极向阳极的扩散；二是自増湿电解质膜的研究，通常用在电解质膜内加入和SiO2顆粒的方法，其中起催化氢氧化合生成水的作用， SiO2起儲存水分的作用，在电池缺水时释放出水。通过调节气体流量、湿膜的大小和厚度以及水温来改变湿膜加湿器加湿量的大小，将满足燃料电池工作所需的具有定温度、湿度的气体送入燃料电池。

燃料电池发动机系统主要由燃料电池发动机、电压变换器（DC/DC）、车载氢系统等构成，其中燃料电池发动机主要部件包括电堆、发动机控制器、氢气供给系统、空气供给系统等。相较于传统燃油车或纯电动汽车动力系统，燃料电池发动机系统结构较为复杂。燃料电池电堆是发动机系统的关键部件，是氢气和氧气发生电化学反应及产生电能的场所。鉴于单个燃料电池单元输出功率较小，实践中通常通过将多个燃料电池单元以串联方式层叠组合构成电堆来提高整体输出功率。因此，电堆是由双极板与膜电极交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆拴牢，构成的复合组件。氢气发电和热能利用可以大幅降低能源消耗和环境污染。

直接燃料电池混合动力系统式结构中采用的电力电子装置只有电机控制器,燃料电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口。辅助动力装置扩充了动力系统总的能量容量,增加了车辆一次加氢后的续驶里程;扩大了系统的功率范围,减轻了燃料电池承担的功率负荷。这种插电式混合动力汽车将有效的减少氢燃料的消耗。另外,辅助动力装置的存在使得系统具备了回收制动能量的能力,并且增加了系统运行的可靠性。燃料电池和辅助动力装置之间对负载功率的合理分配还可以提高燃料电池的总体运行效率。在系统设计中,可以在辅助动力装置和动力系统直流母线之间添加了一个双向DC/DC变换器。使得对辅助动力装置充放电的控制更加灵活、易于实现。由于双向DC/DC变换器可以较好地控制辅助动力装置的电压或电流,因此它还是系统控制策略的执行部件。氢能技术具有清洁、高效、环保等优点，成为未来能源发展的一个热门领域。镇江氢能技术服务方案

利用可再生能源制氢可以促进氢能技术的可持续发展。南京氢能源实训室建设功能

燃料电池车由于其简单性和灵活性而具有普遍的应用场景。燃料电池车和电动车都是为了促进零排放和可持续交通系统所采用的传统燃油车的替代方案。如图14所示，许多国家都出台了禁止燃油车的政策 106 。使用燃料电池车和电动车这类的清洁能源汽车已经成为不可否认的未来趋势。与燃料电池车相比，纯电动车的开发和应用在大多数场景中更加成熟，但由于电池重量和续航里程问题而受到限制。纯电动车的真实环境续航里程通常比其官方公布的实验路况下的续航里程有较大的折扣。电池性能也容易受到外界环境的影响，低温对续航里程影响较大 。南京氢能源实训室建设功能