燃料电池发动机智能测试平台

动力电池、燃料电池相关技术指标测试方法(试行)1、动力电池能量密度（PED）测试方法1.1测试对象测试对象为电池系统或电池子系统，且应和GB/T 31467.3-2015的测试对象保持一致。

1.2测试步骤室温（25℃±2℃）环境下，按照如下步骤测试：1）按照企业规定的且不小于I 3(A)的电流放电至企业规定的放电终止条件，静置不小于30min；2）按照企业规定的充电方式充电至企业规定的充电截止条件（充电时间不大于8h），静置不小于30min；3）重复步骤1），计量放电能量E（以Wh计）；4）重复步骤2）～3）2次，取3次放电能量E的平均值E average 。

5）用衡器测量测试对象的质量M（以kg计，称重时至少包括GB/T 31467.3-2015附录A.1规定的组成部分）；6）计算测试对象放电能量密度PED（以Wh/kg计），计算公式如下：/average PED E M2、动力电池（含超级电容器）最大充电倍率（CR）测试方法2.1测试对象测试对象为电池系统或电池子系统，且应和GB/T 31467.3-2015的测试对象保持一致。

2.2测试步骤室温（25℃±2℃）环境下，按照如下步骤测试：1）按照企业规定的且不小于I 3(A)的电流放电至企业规定的放电终止条件，静置不小于30min；2）按照企业规定的充电方式充电至企业规定的充电截止条件（充电时间不大于8h），静置不小于30min；3）重复步骤1），计量放电容量Q 0（以Ah计）；4）按照企业规定的最快充电方式（该充电方式应不高于GB/T 31484-2015的6.1.1.3使用的充电方式）充电至80%SOC（SOC值为电池管理系统上报数值），静置30min，计量充电时间t（以s计）；5）按照步骤1）相同的电流放电至20%SOC（SOC值为电池管理系统上报数值），静置30min，计量放电容量Q 1（以Ah 计），如果Q 1低于0.55Q 0，则终止试验；6）重复步骤4）～5）10次，如果测试过程中测试对象温度超过企业规定的最高工作温度，则终止试验；7）取步骤6）10次充电时间t的平均值t average ，并计算测试对象最大充电倍率CR（以C计），计算公式如下：2160/averageCR t 3、燃料电池系统（发动机）额定输出功率测试方法按照GB/T24554-2009第7.4条规定的方法测量燃料电池系统（发动机）额定输出功率。

燃料电池发动机振动标准
燃料电池发动机振动标准是指对燃料电池发动机在运行过程中产生的振动进行限定和规范化的标准。

这些标准旨在保证燃料电池发动机的振动在可接受的范围内，不会对其正常运行和使用环境造成不利影响。

燃料电池发动机振动标准通常包括以下方面：
1. 振动限值：规定燃料电池发动机在不同工况下的振动限制，通常以振动加速度、振动速度或振动位移为指标进行限定。

这些限值一般是根据燃料电池发动机与周围结构的接触条件以及实际工作环境确定的。

2. 振动测试方法：描述了进行燃料电池发动机振动测试的具体方法和条件，包括测试设备、测试点位、测试工况和测试时长等。

这些方法旨在保证测试结果的准确性和可比性。

3. 振动评估准则：对燃料电池发动机振动测试结果进行评估和判定的准则。

这些准则一般基于研究和实践经验，将测试结果与事先设定的振动限值进行比较，确定是否符合标准要求。

燃料电池发动机振动标准的制定是为了保证燃料电池发动机的振动性能和可靠性。

合理的振动控制可以减少噪声和振动对周围环境和设备的干扰，提高燃料电池发动机的使用寿命和性能稳定性。

新能源汽车实训室设备技术方案一、新能源汽车实训室设备技术方案随着新能源汽车产业的飞速发展，对专业人才的需求也日益增长。

为了满足社会对新能源汽车技术的专业培训与实践需求，本方案致力于构建一套完善的新能源汽车实训室设备体系。

本文将详细介绍新能源汽车实训室设备的整体技术方案。

本技术方案的核心目标是创建一个多功能、高度仿真、适应市场需求的新能源汽车实训室。

设备选型将遵循实用性、先进性和可持续性三个原则，确保实训设备与技术前沿接轨，并能够满足未来技术更新的需求。

充电桩及充电设备：提供多种类型的充电桩及充电设备，以模拟真实的充电场景，训练学员实际操作能力。

新能源汽车整车模型：选取市面上主流的新能源汽车型号作为实训车型，包括纯电动和混合动力汽车，以模拟真实车辆的工作状态。

动力电池测试设备：包括电池性能检测、电池均衡维护等仪器设备，用于动力电池的维护与管理训练。

电机与电控系统实训台：模拟电机及电控系统的工作状态，进行故障诊断与排除的训练。

新能源汽车诊断仪器：配备先进的诊断工具和设备，如汽车故障诊断仪等，提高学员的故障诊断与排查能力。

高度仿真：本方案采用高度仿真的设备和软件，模拟真实的新能源汽车工作环境和故障场景。

模块化设计：设备采用模块化设计，可以根据市场需求进行灵活组合和更新，提高实训的灵活性。

智能化管理：实训室设备配备智能化管理系统，实现远程监控和数据分析，提高管理效率。

设备采购与安装：根据实际需求进行设备采购，并进行合理的安装布局，确保实训室的正常运行。

技术培训：对使用设备进行技术培训，确保学员能够熟练掌握设备操作技巧。

维护保养：制定设备维护保养计划，确保设备的正常运行和延长使用寿命。

一、概述随着环保理念的普及和技术的不断进步，新能源汽车已成为未来汽车产业的重要发展方向。

为了培养新能源汽车领域的专业技术人才，满足社会对新能源汽车技术的需求，本方案旨在设计一套全面、先进的新能源汽车实训室设备技术方案。

该方案将结合新能源汽车技术的最新发展趋势，构建一个集实践教学、技术研发、技能培训及创新实践为一体的多功能实训室，为培养高素质的新能源汽车技术人才提供有力支持。

PED Eaverage / M
2、动力电池（含超级电容器）最大充电倍率（CR）测试方法 2.1测试对象 测试对象为电池系统或电池子系统，且应和GB/T 31467.3-2015的测试对象 保持一致。
2.2 测试步骤 室温（25℃±2℃）环境下，按照如下步骤测试： 1）按照企业规定的且不小于I3(A)的电流放电至企业规定的放电终止条件， 静置不小于30min； 2）按照企业规定的充电方式充电至企业规定的充电截止条件（充电时间不 大于8h），静置不小于30min； 3）重复步骤1），计量放电容量Q0（以Ah计）； 4）按照企业规定的最快充电方式（该充电方式应不高于GB/T 31484-2015的 6.1.1.3使用的充电方式）充电至80%SOC（SOC值为电池管理系统上报数值），静 置30min，计量充电时间t（以s计）； 5） 按照步骤1） 相同的电流放电至20%SOC （SOC值为电池管理系统上报数值） ， 静置30min，计量放电容量Q1（以Ah计），如果Q1低于0.55 Q0，则终止试验； 6）重复步骤4）～5）10次，如果测试过程中测试对象温度超过企业规定的 最高工作温度，则终止试验； 7）取步骤6）10次充电时间t的平均值taverage，并计算测试对象最大充电倍率 CR（以C计），计算公式如下：
CR 2160 / taverage
3、燃料电池系统（发动机）额定输出功率测试方法 按照GB/T 24554-2009 第7.4条规定的方法测量燃料电池系统（发动机）额 定输出功率。在测试过程中测试对象额定输出功率波动应在标称值的±5%范围以 内。
动力电池、燃料电池相关技术指标测试方法(试行)
1、 动力电池能量密度（PED）测试方法 1.1测试对象 测试对象为电池系统或电池子系统，且应和GB/T 31467.3-2015的测试对象 保持一致。 1.2 测试步骤 室温（25℃±2℃）环境下，按照如下步骤测试： 1）按照企业规定的且不小于I3(A)的电流放电至企业规定的放电终止条件， 静置不小于30min； 2）按照企业规定的充电方式充电至企业规定的充电截止条件（充电时间不 Байду номын сангаас于8h），静置不小于30min； 3）重复步骤1），计量放电能量E（以Wh计）； 4）重复步骤2）～3）2次，取3次放电能量E的平均值Eaverage。 5） 用衡器测量测试对象的质量M （以kg计， 称重时至少包括GB/T 31467.3-2015 附录A.1规定的组成部分）； 6）计算测试对象放电能量密度PED（以Wh/kg计），计算公式如下：

氢燃料电池发动机系统的组成
氢燃料电池发动机系统通常由以下几个主要组成部分组成：
1. 燃料供应系统：主要包括氢气储存罐、氢气供应系统、氢气压力调节阀和氢气流量控制阀等。

燃料供应系统负责将氢气从储存罐中输送到燃料电池堆中。

2. 燃料电池堆：燃料电池堆是氢燃料电池发动机系统的核心部件，由多个氢气与氧气反应产生电能的燃料电池单元组成。

燃料电池堆将氢气与氧气反应生成电力，并产生水作为副产品。

3. 控制系统：控制系统用于监测和控制氢燃料电池发动机系统的运行状态。

包括氢气和氧气供应的控制、氢气流量、温度和压力的监测以及电力输出的调节等。

4. 辅助系统：辅助系统包括冷却系统、空气供应系统、水管理系统等。

冷却系统用于控制燃料电池堆的温度，保持其在合适的工作温度范围内。

空气供应系统负责将氧气输送到燃料电池堆中，以供氢气进行反应。

水管理系统用于处理燃料电池堆产生的水副产品，保持燃料电池堆的湿度和水平衡。

5. 电力输出系统：电力输出系统将由燃料电池堆产生的直流电转换为交流电，并通过电动机等装置驱动车辆的运行。

电力输出系统还包括能量回收和储存装置，用于在制动或怠速时回收和存储剩余能量。

以上是氢燃料电池发动机系统的基本组成部分，具体的系统配置和组成可能会因不同的应用和设计而有所差异。

燃料电池发动机各项参数分析燃料电池是一种能量转化装置，它是按电化学原理，即原电池工作原理，等温的把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能，因而实际过程是氧化还原反应。

燃料电池主要由四部分组成，即阳极、阴极、电解质和外部电路。

燃料气和氧化气分别由燃料电池的阳极和阴极通入。

燃料气在阳极上放出电子，电子经外电路传导到阴极并与氧化气结合生成离子。

离子在电场作用下,通过电解质迁移到阳极上，与燃料气反应，构成回路，产生电流。

同时，由于本身的电化学反应以及电池的内阻，燃料电池还会产生一定的热量。

电池的阴、阳两极除传导电子外，也作为氧化还原反应的催化剂。

当燃料为碳氢化合物时，阳极要求有更高的催化活性。

阴、阳两极通常为多孔结构，以便于反应气体的通入和产物排出。

电解质起传递离子和分离燃料气、氧化气的作用。

为阻挡两种气体混合导致电池内短路，电解质通常为致密结构。

1、动力性动力性是指燃料电池发动机为整车提供动力输出的能力及与之密切相关的性能,主要反映了燃料电池发动机设计和评价人员对于其满足整车行驶､加速､爬坡和用电要求的评价｡动力性指标对于燃料电池动力系统设计､参数匹配､燃料电池汽车整车动力性指标等都具有十分重要的指导和参考意义｡衡量燃料电池发动机动力性的主要指标包括:额定净输出功率､过载功率及过载功率持续时间､体积比功率､质量比功率｡（1）、额定净输出功率燃料电池发动机在制造厂规定的额定工况下能够持续工作的净输出功率,即燃料电池堆输出功率减去辅助系统消耗功率后所剩的功率,单位为千瓦(kW)｡额定净输出功率反映了燃料电池发动机在最常用的额定工况下为整车提供功率输出的能力｡（2）、过载功率及过载功率持续时间过载功率反映了燃料电池发动机在最高车速下的后备功率输出能力,仍然由车辆行驶的功率平衡方程可知,它决定了整车在极限工况下的动力学性能｡过载功率持续时间与过载功率成对使用,单位为秒(s)｡（3）、体积比功率燃料电池发动机单位体积能够输出的额定功率,单位为kW/L｡体积比功率反映燃料电池系统设计的空间紧凑程度,与汽车总布置形式密切相关｡（4）、质量比功率燃料电池发动机单位质量能够输出的额定功率,单位为kW/kg或W/kg｡质量比功率也称为功率密度,反映燃料电池系统轻量化设计水平,对汽车轻量化设计具有重要意义｡体积比功率和质量比功率是燃料电池发动机的重要性能指标,能够反映其系统集成度｡2 、经济性经济性是指燃料电池发动机在满足其他方面要求的前提下,尽可能少地消耗能源和成本的性能｡经济性指标对于提高燃料电池汽车续驶里程､降低燃料电池发动机和燃料电池汽车的成本并促进其商业化具有重要意义｡经济性主要指标包括:额定功率下的发动机效率､额定功率氢消耗率､怠速氢消耗率､有效氢利用率及单位功率成本等｡（1）、额定功率下的发动机效率燃料电池发动机在额定功率输出时,净输出功率与进入燃料电池堆的燃料热值(低热值)之比｡该指标为最常用的衡量经济性的指标｡（2）、额定功率氢消耗率燃料电池发动机在额定功率输出状态下单位时间的氢消耗量,单位为g/s｡额定功率氢消耗率与燃料电池汽车的续驶里程密切相关｡（3）、怠速氢消耗率燃料电池发动机在怠速状态下单位时间的氢消耗量,单位为g/s｡燃料电池汽车工况复杂多变,而怠速是汽车经常遇见的情况｡尽管在混合动力系统中,燃料电池系统怠速与车辆的怠速并不同时出现,而且通过优化系统配置和控制策略可以大幅减少怠速时间,但是怠速工况仍然会出现｡（4）、有效氢利用率有效氢利用率是燃料电池发动机在正常工作条件下,由燃料电池堆通过电化学反应转换为水的氢气占总共所加注氢气的质量百分比｡有效氢利用率通常小于100%,主要是由于阳极排放造成的｡提高有效氢利用率,不但有利于提高燃料经济性,而且也有助于减少排氢｡3 、动态响应特性动态响应特性是指燃料电池发动机在非稳态工况下的快速响应能力｡燃料电池汽车工况复杂多变,功率需求变化较大,要求燃料电池发动机有好的动态响应特性以及时满足整车动力需求｡动态响应特性的指标包括:启动时间､零下冷启动时间､平均功率加载速率及0%-100%额定功率响应时间等｡（1）、启动时间燃料电池发动机在室温下(25℃)从开始启动到进入怠速的响应时间,单位为s｡（2）、零下冷启动时间燃料电池发动机在低于0℃温度下从开始启动到进入怠速的响应时间,单位为s｡在同样的低温下,该时间越短,燃料电池发动机的动态性越好｡（3）、平均功率加载速率燃料电池响应整车控制器功率需求,给出的可以进行变加载的速率,单位为kW/s。

相 对湿度 为 ＲＨ。 加热器 的容重 为 Ｍ１ 容重 即充满 ， （
作 者 简 介 ： 思 传 （９ ３ ）男 ， 许 １６ 一 ， 山东 省 莱 西 县 人 ， 授 ， 学 博 士 ， 要 研 究 方 向 为 新 能 源 与 新动 力． 教 工 主
发动 机工 作环 境 和 工作 负 荷 变 化 比较 大 ， 而 空 气 因 供应 的 品质控 制难 点 就在 于如 何在 不 同的工 作环 境 和工 作 负荷下 将 空 气 的 温度 和 湿 度 准 确 、 速 地 调 快
整 到最 佳 的状态 。
高或 者相 对湿度 过 低 都 会 引起 质 子 交 换 膜 脱 水 ， 导
而 ， 于 空气 系统 温度 和湿度 的控 于燃 料 电池 发动机 动 态特性 的精 确 测 试是 一个 重要 的前 提 ， 于 提 高 燃 料 电池 发动 机 对 整 体控 制 水平也 起 着举 足轻重 的作用 。本 文 的研究 对 象是 燃 料 电池测 试 平 台空 气 系 统 的控 制 算 法 ， 目 的是 获得 最佳 的空 气 温 度 和 湿 度 的 控 制 ， 系 统调 使
致 燃料 电池发 动机 失 效 ； 度 过 低 或 者相 对 湿 度 过 温
燃 料 电池发 动机 测试 平 台的 主要作 用是 向燃 料 电池发 动机 供应 不 同品质 的 空气 和 Ｈ ， 测试 发 动机
的特 性 ， 研究 空 气 系统 调 整 方 法 。最佳 的空 气 系 统
高会 引起 双极 板 流 场 阻塞 ， 导致 局 部 单 体 失 效 。 因
Ｔ ， 对湿 度 为 Ｒ ）为基 准 ， 。相 Ｈ。 则
△Ｈ 一 （ — Ｈ 。 Ｐ ）・Ａ 。 ｔ
１ 控 制 对 象 描 述

动力电池、燃料电池相关技术指标测试方法(试行)1、 动力电池能量密度（PED）测试方法1.1测试对象测试对象为电池系统或电池子系统，且应和GB/T 31467.3-2015的测试对象保持一致。

1.2 测试步骤室温（25℃±2℃）环境下，按照如下步骤测试：1）按照企业规定的且不小于I 3(A)的电流放电至企业规定的放电终止条件，静置不小于30min；2）按照企业规定的充电方式充电至企业规定的充电截止条件（充电时间不大于8h），静置不小于30min；3）重复步骤1），计量放电能量E（以Wh计）；4）重复步骤2）～3）2次，取3次放电能量E的平均值E average 。

5）用衡器测量测试对象的质量M（以kg计，称重时至少包括GB/T 31467.3-2015 附录A.1规定的组成部分）；6）计算测试对象放电能量密度PED（以Wh/kg计），计算公式如下：/average PED E M2、动力电池（含超级电容器）最大充电倍率（CR）测试方法2.1测试对象测试对象为电池系统或电池子系统，且应和GB/T 31467.3-2015的测试对象保持一致。

2.2 测试步骤室温（25℃±2℃）环境下，按照如下步骤测试：1）按照企业规定的且不小于I 3(A)的电流放电至企业规定的放电终止条件，静置不小于30min；2）按照企业规定的充电方式充电至企业规定的充电截止条件（充电时间不大于8h），静置不小于30min；3）重复步骤1），计量放电容量Q 0（以Ah计）；4）按照企业规定的最快充电方式（该充电方式应不高于GB/T 31484-2015的6.1.1.3使用的充电方式）充电至80%SOC （SOC值为电池管理系统上报数值），静置30min，计量充电时间t（以s计）；5）按照步骤1）相同的电流放电至20%SOC（SOC值为电池管理系统上报数值），静置30min，计量放电容量Q 1（以Ah计），如果Q 1低于0.55 Q 0，则终止试验；6）重复步骤4）～5）10次，如果测试过程中测试对象温度超过企业规定的最高工作温度，则终止试验；7）取步骤6）10次充电时间t的平均值t average ，并计算测试对象最大充电倍率CR（以C计），计算公式如下：2160/average CR t3、燃料电池系统（发动机）额定输出功率测试方法按照GB/T 24554-2009 第7.4条规定的方法测量燃料电池系统（发动机）额定输出功率。

潍坊市动力装备产业集群发展研究动力装备产业是潍坊市的重要支柱产业，总量占全国同行业比重超过30%。

潍坊动力装备集群基于山东省潍坊市全域，依托潍柴、豪迈、雷沃重工等龙头企业，形成以体量规模大、协同水平高、研发能力强、要素资源丰富的产业集群。

一、集群概况潍坊市动力装备产业集群以装备设计、机械制造、工艺开发、检验检测、知识产权为纽带，以智能制造为方向，强化集群内部协作，实现资源共享。

依托潍柴集团、豪迈集团、雷沃重工、天瑞重工等龙头企业，浩信集团、盛瑞传动、康跃科技、富源增压器等骨干企业，带动省内中小企业配套发展，辐射京沪渝川等城市及美英德等国家，在巩固提升传统动力装备（汽柴油内燃机）规模优势、配套优势和先发优势的基础上，瞄准世界科技前沿，重点发展氢能、电磁能、空气能、风能等新能源动力装备，现已发展成为产业基础雄厚、功能完善、特色鲜明、世界一流的清洁能源动力装备产业集群。

潍坊市动力装备产业集群共有企业315家。

实现工业总产值4135亿元，占全国同行业总体比重35%左右。

主导产品发动机2020年、2021年连续两年产销量突破100万台，国内市场占有率全国第一，同时，战略高端产品持续发力，大缸径发动机实现收入14.1亿元，同比增长49.3%，高端液压件产品实现国内收入5.6亿元，同比增长11.8%；涡轮增压器年销量70万台，国产品牌销量第一；智能磁悬浮鼓风机、空气悬浮离心鼓风机能效指标名列国家工业节能技术装备同类产品首位， 2020年、2021年连续两年列入《国家工业节能技术装备推荐目录》和《“能效之星”产品目录》；高档轮胎模具年销量2.5万套，国际市场份额30%，全球第一；商用车轮毂年销量142万件，国内市场份额21%，国内第一；农业装备对我国小麦机收贡献度达到60%以上，玉米机收贡献度达到30%，耕种收综合贡献度达到40%以上。

二、集群发展成效（一）集群产业竞争力显著提升一是优质企业培育成效显著。

集群内企业形成龙头企业带动、中小企业配套协作的融通发展新格局。

更多的优势
减少测试时间和测试成本
可方便在多个平台中切换 多个ECU不同组合的测试 同一个ECU不同型号的测试
可通过自动化测试减少工程师的投入
丰富的测试功能
可 测 试 单 个 控 制 器 控 制 功 能 可对整车网络进行测试 可模拟车辆的复杂工况 可 模 拟 各 种 类 型 的 电 气 故 障 测试功能易于扩展 可方便连接测试工具（标定、诊断……） ……
对发动机ECU将近500个诊断功能分别 进行了测试
BMW, 动力传动系统
10小时完成了800多次测试 (over night – „lights out testing“) BMW, 动力传动系统
200个小时内完成了150次测试 (24h/day, 7 days/week)
Audi, 车身电子
使用Simulator后完成的工作量比在日 常工作时间范围内完成工作量还有增加 80%，而且在非工作时间能继续工作将 近30%的时间（自动测试）。 Renault, 动力传动系统
报告
HIL技术带来的收益
对汽车照明系统、中央门锁和刮水器进行 了1000多次测试 DaimlerChrysler, 车身电子
通过硬件在回路仿真对90%的问题进行 了复现 Japanesse OEM
通过自动化测试减少了50%的测试工作 量（时间） ZF, 变速器
40个小时的手动测试被1小时的自动测试 所代替。共节约时间39小时 – 每一年对 ECU而言共有200个不同的软件版本， 节约的时间将加倍（200*39）。 German OEM
车辆动力学模型
传动器和主减速器 驱动轴和车轮 车辆动力学模型
驾驶员模型
工况控制
道路模型 IO模型
传感器模型 执行器模型

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热力学第二定律
熵增原理，表述为自发过程总是向着熵增加的方向进行。
热力学第三定律
绝对零度不能达到原理，表述为不可能通过有限步骤将系统冷却 到绝对零度。
流体力学基础知识
流体静力学
研究流体静止时的平衡状态及对固体作用力的流体动力学分支。
流体动力学
研究流体运动规律以及流体与固体之间相互作用的一门科学。
流体阻力
控制系统基础知识
开环控制系统
系统的输出信号对控制部分没有反馈，控制部 分只根据设定值进行控制。
闭环控制系统
系统的输出信号对控制部分有反馈，控制部分 根据设定值和反馈信号进行控制。
控制系统的稳定性
系统在受到扰动后能够恢复到原始状态的能力。
03
热能测试技术
温度测量技术
热电偶测量法
利用热电偶的温差电动 势与温度的对应关系，
测试技术的重要性
01
02
03
提高设备效率
通过测试，可以了解设备 的性能参数，优化设备运 行，提高能源利用效率。
保障设备安全
及时发现设备故障和异常， 预防事故发生，确保设备 安全稳定运行。
促进技术创新
测试技术的发展可以推动 相关领域的技术进步和创 新。
测试技术的发展历程
初期阶段
01
早期的热能与动力机械测试技术主要依靠手工测量和经验判断。
测量出物体的温度。
红外线测量法
通过测量物体发射的红 外线能量，推算出物体
的表面温度。
热电阻测量法
利用导体电阻随温度变 化的特性，测量物体的
温度。
热辐射测量法
通过测量物体发射的热 辐射能量，推算出物体
的温度。
压力测量技术
01
02

燃料电池电堆2000h耐久性测试前后的催化层分析耐久性差是制约质子交换膜燃料电池（PEMFC）商业化的主要因素。

文章模拟实际道路工况，对燃料电池堆进行了2000h的耐久性测试，分析了第二片膜电极性能的衰退情况；利用SEM，TEM，原子吸收光谱（AAS），循环伏安（CV）等对第二片膜电极耐久性测试前后催化层及催化剂进行了表征。

结果表明，经过2000小时的耐久性测试，第二片电池在800mA/cm2时的电压下降了23%，电压衰减率达到了35.5μV/h，来自于催化剂的性能衰减主要是由于Pt/C催化剂的流失、团聚、颗粒度变大；导致其电化学比表面积减少造成的，Pt的总流失量达到了40.6%。

阴极Pt的电化学比表面積下降了45.5%，阳极Pt的电化学比表面积下降了23.3%，阴极变化比阳极严重。

催化层和催化剂的不稳定是导致PEMFC 性能衰减、耐久性差的重要原因。

标签：质子交换膜燃料电池；催化层；耐久性；Pt/C催化剂；电化学表面积1 概述质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有能量转换效率高、启动快速、比功率高和零排放等优点，可以缓解能源危机和环境污染问题，因而受到许多科研人员的广泛研究[1]。

但是，PEMFC电池的耐久性一直是阻碍燃料电池商业化生产的重要原因之一。

1.1 PEMFC堆耐久性研究起初的燃料电池耐久性实验都是在恒电流条件下进行的。

Knight等人[2]在2004年完成了PEMFC的12000h的寿命实验，其性能衰退为0.5？滋V/h。

S. J. C. Cleghorn等人[3]对PEMFC单电池进行了寿命试验，该PEMFC在800mA/cm2电流密度条件下连续运行三年，性能衰减率为4-6？滋V/h。

S. Y. Ahn等[4]考察了一个由40片单电池组成的PEMFC电堆的耐久性。

Ballard公司使用MK600型小功率PEMFC电堆连续运行了8000h。

这些耐久性测试方法不能真实地反映燃料电池在车中的工作状态，评价出的燃料电池寿命和实际车用燃料电池寿命相去甚远。

燃料电池发动机原理
燃料电池发动机原理如下：
1、燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。

2、燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。

其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。

3、不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此限制了电池容量。

而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。

4、燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。

电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。

原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。

燃料电池电动汽车热平衡测试方法研究
吴诗雨;梁荣亮;郭婷
【期刊名称】《汽车文摘》
【年(卷),期】2022()9
【摘要】在燃料电池电动汽车的研发过程中,热平衡能力的测评工作十分重要。

综述了国内外典型燃料电池电动汽车热管理系统的特点,分析了燃料电池电动汽车在热平衡试验中的测试需求,提出了适用于燃料电池电动汽车热平衡试验的测评方法,并对某款燃料电池汽车进行了热平衡能力的测试评价,分析了其在高速行驶工况、高速爬坡工况和中国汽车行驶工况下的整车热平衡能力。

【总页数】5页(P33-37)
【作者】吴诗雨;梁荣亮;郭婷
【作者单位】中国汽车技术研究中心有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM911.4
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动力电池、燃料电池相关技术指标测试方法(试行)1、动力电池能量密度（PED）测试方法1.1测试对象测试对象为电池系统或电池子系统，且应和GB/T 31467.3-2015的测试对象保持一致。

1.2测试步骤室温（25℃±2℃）环境下，按照如下步骤测试：1）按照企业规定的且不小于I 3(A)的电流放电至企业规定的放电终止条件，静置不小于30min；2）按照企业规定的充电方式充电至企业规定的充电截止条件（充电时间不大于8h），静置不小于30min；3）重复步骤1），计量放电能量E（以Wh计）；4）重复步骤2）～3）2次，取3次放电能量E的平均值E average 。

5）用衡器测量测试对象的质量M（以kg计，称重时至少包括GB/T 31467.3-2015附录A.1规定的组成部分）；6）计算测试对象放电能量密度PED（以Wh/kg计），计算公式如下：/average PED E M2、动力电池（含超级电容器）最大充电倍率（CR）测试方法2.1测试对象测试对象为电池系统或电池子系统，且应和GB/T 31467.3-2015的测试对象保持一致。

2.2测试步骤室温（25℃±2℃）环境下，按照如下步骤测试：1）按照企业规定的且不小于I 3(A)的电流放电至企业规定的放电终止条件，静置不小于30min；2）按照企业规定的充电方式充电至企业规定的充电截止条件（充电时间不大于8h），静置不小于30min；3）重复步骤1），计量放电容量Q 0（以Ah计）；4）按照企业规定的最快充电方式（该充电方式应不高于GB/T 31484-2015的6.1.1.3使用的充电方式）充电至80%SOC（SOC值为电池管理系统上报数值），静置30min，计量充电时间t（以s计）；5）按照步骤1）相同的电流放电至20%SOC（SOC值为电池管理系统上报数值），静置30min，计量放电容量Q 1（以Ah 计），如果Q 1低于0.55Q 0，则终止试验；6）重复步骤4）～5）10次，如果测试过程中测试对象温度超过企业规定的最高工作温度，则终止试验；7）取步骤6）10次充电时间t的平均值t average ，并计算测试对象最大充电倍率CR（以C计），计算公式如下：2160/averageCR t 3、燃料电池系统（发动机）额定输出功率测试方法按照GB/T24554-2009第7.4条规定的方法测量燃料电池系统（发动机）额定输出功率。