冯强

摘要： 质子交换膜燃料电池的性能受运行条件参数影响较大，其中燃料电池发动机空气系统包含零部件多，电堆性能受空气路运行条件的影响较大，空气系统的标定工作任务繁重;针对质子交换膜燃料电池性能特性受空气路多参数影响大、标定任务繁重的问题，进行燃料电池空气系统的条件敏感性测试，研究燃料电池性能与空气温度、湿度、压力、流量的变化关系，分析空气路相关参数对燃料电池性能的影响机理。

Abstract： The performance of proton exchange membrane fuel cell （PEMFC） is greatly affected by the operating conditions. The engine air supply system is formed by plenty of parts， affecting the performance of stack significantly， meaning the calibration task of the air supply system is heavy and complex. To solve above problem， and to research on the influence of air temperature， humidity， pressure and flow rate on the stack performance， the condition sensitivity test of PEMFC air supply system was carried out， the influence mechanism of air supply system related parameters on fuel cell performance was raised up.

关键词： 燃料电池;空气供应系统;温湿度;敏感性分析

Key words： fuel cell;air supply system;temperature and humidity;sensitivity analysis

中图分类号：TM911.48                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）17-0016-04

0  引言

近年来，在全球能源转型过程中，氢能作为清洁能源，普及范围越来越广[1];其中质子交换膜燃料电池凭借高能量密度、高转化效率、低运行温度以及低碳排放，被认为是极具潜力的发展方向[2-3]。然而，相比于传统内燃机，质子交换膜燃料电池在耐久性以及商业化程度还存在很大限

制[4-5]。当燃料电池作为动力源应用于整车时，燃料电池面临着动态载荷变化、空气杂质及污染物、空气温湿度变化、低温冷启动以及振动冲击等更为严峻的挑战[6]。

燃料电池系统[7]主要包括空气供应系统、氢气供应系统、冷却系统等，其中空气供应系统给电堆提供一定温湿度、压力及流量的空气[8]，在燃料电池系统中扮演着重要角色[9]。由于空气供应系统对电堆影响巨大[10]，本文进行了燃料电池空气供应系统的条件敏感性试验，研究了空气温度、湿度、流量、压力对燃料电池的影响关系，分析了其影响机理，为空气供应系统零部件选型以及参数标定提供