衣寶廉院士支持電電混合策略背后

當前國內燃料電池汽車采用電電混合控制策略，雖然能量輸出來自于燃料電池，但運行過程中燃料電池并不獨立供電，更多時候通過鋰離子電池給電機供電，能量經過轉換損耗變大，也意味著同樣輸出功率下耗氫量會增大，于是在業內引發爭議。

近日，中國工程院院士衣寶廉在一次公開論壇上表示支持電電混合策略，并且詳述原由如下：

一是燃料電池功率增加有一定限制，不能實現馬上加速。

“司機把油門踩下去，這個電大概毫秒級到微秒級就變化了，可是燃料電池把電發出來，空氣氧氣要送進去，這個時間是秒級的，所以燃料電池就跟不上，它就欠氣，要反極和腐蝕。”衣寶廉說，國外一開始做純燃料電池車，啟動要延遲幾秒，即要做預供氣，司機踩油門先把氣量增加，依據速度不一樣，延遲時間不一樣。

采用了電電混合策略，司機踩油門后，鋰離子電池先給驅動電機供電，燃料電池增加氣體，同時增加功率輸出，燃料電池功率輸出增加鋰離子電池供電往下降，鋰離子電池電量少時，燃料電池給鋰充電。所以電電混合是非得的，讓司機的駕駛性能達到了燃油車的要求，被全世界采用。

二是電池使燃料電池運用更平穩、壽命更長。

車輛行駛工況復雜，一會兒加速，一會兒減速，一會兒停車，導致燃料電池堆電流電壓大幅度波動，濕度、壓力都是波動的，容易導致催化劑腐蝕，萌生化學損傷；

車輛運行、怠速、低載都會萌生高電壓。在0.85伏以上，碳粉的氧化速度加快，會萌生鉑流失，壽命就會縮短，要控制燃料電池的電壓在0.85伏以下，就要限制高電位，特別是啟動停車。啟動停車最有效的方法是采用放電，把高電位消除。

用了電池以后，分擔燃料電池工況負擔，從而延長燃料電池壽命。

毫無疑問，衣寶廉從技術角度清晰明白地解釋了為什么要采用電電混合策略。

一方面國內的燃料電池動力系統“能量經過轉換，損耗變大，效率變低”是事實，另一方面衣寶廉說的也非常有道理，燃料電池動力系統沒有電池參與肯定是不行的。那么爭議的焦點在哪？其確實于很多人混淆了“電電混合”的概念。

國內一位權威專家告訴高工氫電：“電電混合分輕混、中混和重混。采取哪種由燃料電池的功率定，燃料電池功率若大于100千瓦，可用輕混；燃料電池功率在50-80千瓦之間，可用中混；我們僅30-40千瓦，只能用重混了。”

如此來看，國內是電電混合，豐田也是電電混合，正如衣寶廉所說的“電電混合”被全世界采用。電電混合策略本身沒有錯，只是目前國內電電混合是“重混”，重混下燃料電池更多通過鋰離子電池供電，的確存在損耗變大的問題；而國外以豐田為代表的是“輕混”，輕混下燃料電池是供電主力，電池僅幫助處理快速加載問題，以及承擔能量制動回收，顯然效率更高。

高工氫電知道到，目前國內8.5米燃料電池公交車裝載50度電左右，12米公交車裝載60-70度電，甚至高達100度電，裝電量分明過高。除了會萌生前文提到的損耗問題外，也把鋰離子電池安全問題帶到燃料電池汽車上，這一點也為業內詬病。而豐田Mirai僅搭配1.6度鎳氫電池，電量極小，同時鎳氫電池倍率性及安全性也比鋰離子電池要高。

多方業內人士均表示，目前國內采用“重混”策略是基于當前實際條件下不得已的選擇。

目前國內在路上跑的車輛的燃料電池功率基本都在30-40kW，這種低功率根本無法滿足車輛行駛的功率需求。國外先進燃料電池1秒所萌生的電流超過50安倍乃至80安倍，而國內普遍只在15安倍，差距之大可想而知。豐田可以選用倍率性高、安全性高但功率密度小的鎳氫電池，但國內還得采用兼具一定倍率性能及功率密度的鋰離子電池。

那是不是可以等到技術打磨成熟了，再去大規模推廣燃料電池汽車？

“不可能一直等而不去推，不然事情永遠都推不起來。”國內一名整車廠人士表示，惟有用了，才能在踐行中發現問題，并針對性地進行改善，才能實現技術的更新迭代，才能促使產業鏈環節的打通。如果一直等，就更追趕不上國際先進水平。

將來，待國內燃料電池技術成熟、功率提升，同時可靠性和穩定性提升，采取類似豐田Mirai“輕混”模式，充足發揮燃料電池的功能，提高效率，把電池風險降至最低，是必然的。

但這需要一個過程。

針對燃料電池氫安全及鋰離子電池熱失控安全問題重疊，在上述整車廠人士看來，氫的性能相對于油而言，還是比較安全的，除非讓氫在密閉空間達到爆炸極限。在當前的燃料電池整車設計上，不會讓氫達到爆炸極限。“只要存在風險的地方，都會裝有氫氣泄露測試器，一旦達到氫濃度范圍，就會切斷供氫和供電。同時鋰離子電池只選用國內最好的，其他都不考慮。”

通觀全球，目前惟有在氫氣制儲環節出現過爆炸事件，而在燃料電池汽車運行環節，還沒有出現過爆炸起火事件。

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