研学丨燃料电池车的典型效率及能耗

2020-05-08 08:40

从图中可以大致可以读到几个参考点的效率：

温度对燃料电池车的能耗的影响

如上图，将不同工况及温度中的功率进行分解可以看到温度对燃料电池系统功耗的影响。在启动流程的功耗组成中，－7℃的功耗要大于25℃及35℃，增长的功耗主要来源于空调和空压机增长的功耗。而冷启动带来的功耗增长要远大于热启动，这主要是因为热启动时不需要那么多功耗去进行加热与空调（毕竟温度已经较高了）。在运行工况的功耗组成中，可以看到不管是高温还是低温都会一定程度上增加燃料电池车的功耗。高温会导致DCDC效率的降低和空压机功耗的升高，另外高温时车内的空调也会造成额外的能耗，综合起来，导致燃料电池车的功耗变高（在UDDS和US06中）。而低温虽然不会导致DCDC效率降低，但是从数据上看，它会使车辆运行时车辆驱动所需的功耗增加，加上低温时开启的空调，导致低温时车辆的功耗也会较高于常温（25℃）。

与混动车、燃油车的效率及能耗对比

如上图，将Mirai作为燃料电池车的代表，与其他类型的车放在一起比较，可以看到不同动力系统车辆的效率区别（见前文，由于车辆效率计算公式的原因，把能量回收也算进来，故纯电车会有超过100％的情况）。与混动汽车（25°C下平均45．7％）和传统车辆（25°C下平均23．5％）相比，燃料电池车具有显著的车辆效率优势（25°C下平均62．2％，而混动45．7％，油车23．5％）。Mirai是一种小电池－大电堆燃料电池混动车，其车辆系统除去燃料电池的话，基本和纯电池车一致（毕竟都是电驱动车嘛）。因此，燃料电池车辆效率是基于电动汽车效率的（即燃料电池系统看做一个发电的电池）。因此，与动力电池车辆相比，燃料电池车会具有较低的车辆效率。另外，值得一提的是，虽然效率低一些，燃料电池车效率对温度条件不像动力电池车那么敏感（如上图红框所示）。

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