揭露國內燃料動力電池堆及系統產品參數的真切意義

功率密度分體積功率密度、質量功率密度和面積比功率等，前兩者關于燃料動力電池堆和系統皆適用，單位一般為kW/L、kW/kg，面積比功率一般使用于燃料動力電池膜電極。功率密度針對燃料動力電池堆使用場合較多，含義為燃料動力電池堆的峰值功率除以燃料動力電池堆的體積(或質量)。

由于燃料動力電池堆體積(或質量)含義差別較大，通常燃料動力電池堆功率密度可分為四層級別，分別為：活性面積層、電池包層、端板層和外殼層。以德國ElringklingerAG為例，其新一代NM5燃料動力電池堆的活性面積層級功率密度為8.1kW/L，電池包層級功率密度為4.6kW/L，端板層級功率密度為4kW/L。

注：動力鋰離子電池為儲能裝置，燃料動力電池為電化學發電站并非儲能裝置。因此，動力鋰離子電池和燃料動力電池通常分別采用能量密度和功率密度來體現其動力特性。

2、防護等級

IP(IngressProtection)防護等級系統是國際電工委員會起草，將電器依其防塵防濕之特性加以分類。通常，在國內燃料動力電池系統產品參數里可以看到防護等級IP67的說明。IP防護等級由兩個數字組成，第一個數字表示電器防塵、戒備外物侵入的等級；第二個數字表示電器防濕氣、防水浸入的密閉程度。兩個數字越大，表示防護等級越高。

某產品防護等級標注

IP防護等級系統中，第一個數字最高為6，表示完全戒備外物及灰塵浸入，第二個數字最高為8，表示在深度超過1米的水中防繼續浸泡影響且準確的條件由制造商針對各設備指定。

注：關于國內燃料動力電池系統供應商普遍標注的防護等級IP67，其中第二個數字7表示在深達1米的水中防30分鐘的浸泡影響，燃料動力電池干貨團隊通過調研，發現尚無任何有關國內燃料動力電池系統產品的防塵防濕報道和試驗，對這一標注存疑。

3、低溫啟動

低溫啟動(ColdStart)又稱冷啟動或低溫環境適應能力(國內有標注：運行環境溫度、工作環境溫度)，表示燃料動力電池從低于0℃以下的外界環境中啟動的過程。燃料動力電池低溫啟動能力的掂量指標有啟動最低溫度、啟動過程耗能和啟動時間等。

依據GB/T33979-2017《質子交換膜燃料動力電池發電系統低溫特性探測辦法》中含義，低溫啟動過程為燃料動力電池系統從0℃以下的冷態達到輸出額定功率90%的過程。依據美國DOE技術報告，低溫啟動過程為燃料動力電池系統從0℃以下的冷態達到輸出額定功率50%的過程。據燃料動力電池干貨調研，目前豐田和現代汽車公司在低溫啟動指標方面排名靠前。

國內針對低溫啟動使用普遍較多的是工作溫度區間、環境溫度區間、最低工作溫度、最低存儲溫度等，并且通常最低存儲溫度低于最低啟動溫度。燃料動力電池干貨團隊認為最低存儲溫度和最低啟動溫度并非國際主流標注行為。或許可以這樣認為，以一次夜間低溫存儲和啟動過程來說，夜間環境溫度較低(對應存儲溫度)，啟動時刻(早上)環境溫度較高(對應啟動溫度)。

注：國際上公布燃料動力電池低溫啟動具體過程的為豐田Mirai燃料動力電池汽車，其曾經在加拿大黃刀鎮(Yellowknife)測出在35s和70s分別達到輸出額定功率60%和100%(環境最低溫度低于-30℃)。

4、耐久性

耐久性(durability)又稱壽命，表征燃料動力電池抵抗自身和自然環境雙重因素長期破壞用途的能力，燃料動力電池壽命要達到5000h才能滿足車用動力系統要求。

美國DOE最新技術指標中提出到2020年凈功率80kW的燃料動力電池堆和系統耐久性目標為5000小時，規定在工作溫度不低于80℃和指定耐久性探測工況下額定功率衰減不大于10%。此外，歐盟聯合研究中心(JRC)也公布了適用于燃料動力電池核心組件MEA的耐久性探測標準，日本NEDO也推出了有關燃料動力電池膜電極和電堆產品耐久性的探測標準。

DOE耐久性探測工況

國內目前尚無燃料動力電池零部件及其系統耐久性的國家探測標準。據燃料動力電池干貨公眾號調研到，目前由全國燃料動力電池及液流電池標準化技術委員會歸口上報并執行的國家標準計劃《車用質子交換膜燃料動力電池發電系統耐久性探測辦法》已于2018年一月九日下達，項目周期2年，預計2020年正式公布。在國內尚無標準前提下，尚無從得知相關公司公布耐久性或壽命有無參考相關標準。

此外，燃料動力電池干貨公眾號獨家獲悉，由清華大學裴普成教授等人制定的質子交換膜燃料動力電池堆壽命測評國家標準預計明年公布設施，壽命加速探測可能達400小時(通過模擬真切衰減過程的加速老化探測可以降低時間和成本)。

注：豐田燃料動力電池車Mirai研發負責人曾表示，燃料動力電池使用壽命要參考使用頻率和環境等因素，保守估計Mirai的燃料動力電池使用15年衰減15%左右。國內鮮有燃料動力電池使用壽命的報道，媒體報道通常采用**電堆耐久性沖破5000小時的頭條。

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