李建秋:燃料電池系統(tǒng)中的電力電子問題
2017年7月19日,中國電動(dòng)汽車百人會(huì)2017年第四期“電動(dòng)汽車熱點(diǎn)問題研討會(huì)”在湖南省株洲市召開,本期研討會(huì)聚焦“新能源汽車電力電子技術(shù)”。
客車網(wǎng)從現(xiàn)場(chǎng)了解到,依靠關(guān)鍵技術(shù)的突破創(chuàng)新提高核心競(jìng)爭(zhēng)力,已成為新能源汽車領(lǐng)域的共識(shí)。電力電子作為新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù),其技術(shù)進(jìn)步影響著新能源汽車產(chǎn)業(yè)向電動(dòng)化、智能化方向邁進(jìn)。會(huì)上,清華大學(xué)教授李建秋發(fā)表演講。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)錄如下:
尊敬的陳清泰理事長,尊敬的丁榮軍院士,尊敬的各位專家、領(lǐng)導(dǎo),大家上午好!非常榮幸能有這么一個(gè)機(jī)會(huì)給大家匯報(bào)在燃料電池系統(tǒng)中的一些電力電子的問題。我的報(bào)告大概分成四個(gè)部分:
第一,燃料電池系統(tǒng)的組成。
第二,國內(nèi)外燃料電池汽車發(fā)展的最新進(jìn)展。
第三,具體燃料電池系統(tǒng)中間的電力電子的具體問題。
第四,小結(jié)。
首先,來看燃料電池系統(tǒng)。
燃料電池系統(tǒng)包括電堆本體,包括外圍的空氣系統(tǒng);然后是冷卻系統(tǒng),有風(fēng)扇、水泵等等,也包括節(jié)溫器;還有氫氣供應(yīng)系統(tǒng),包括氫氣的電磁閥和再循環(huán)的回路。燃料電池是被動(dòng)工作的,功率輸出必須要有一個(gè)DC/DC來配合,整個(gè)系統(tǒng)由相應(yīng)的電控系統(tǒng)來配合工作。所以我們一般來講,一個(gè)燃料電池系統(tǒng),我們簡(jiǎn)稱燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),包括有電化學(xué)的,就是他本身工作的過程是電化學(xué)的,但是也包括傳熱傳質(zhì)的過程,氣體的流動(dòng)、水熱交換等等。當(dāng)然包括功率控制,電力電子包括電機(jī)的控制。所以搞燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)必須要集成三個(gè)學(xué)科的團(tuán)隊(duì),一個(gè)是電化學(xué)的,一個(gè)是傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的,還有一個(gè)是電力電子的。
第二,燃料電池汽車國內(nèi)外的發(fā)展。
首先,電堆技術(shù)或者最核心的部分,基本上分成兩大流派,一個(gè)是以轎車作為應(yīng)用的,采用金屬的雙極板,圖底下是電機(jī)和變速器,這個(gè)是空壓機(jī),上面就是帶有電纜的接口是電力電子控制總成,是用碳化硅的半導(dǎo)體器件來做的。這個(gè)是本田,本田的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在國際上目前技術(shù)狀態(tài)是最好的,2015年的MIRA基本上排第二。這邊是美國的,原來UTC做的商用車的燃料電池系統(tǒng),你可以看到它的功率密度差一個(gè)數(shù)量級(jí),即100千瓦/公斤,這個(gè)大概有三四百公斤重,所以你可以看到電堆的功率密度是很低的,為什么差別這么大呢?是因?yàn)橛玫牟牧喜灰粯樱碾姸延玫氖墙饘俚碾p極板,另一個(gè)電堆用的是碳板,碳板體積大、重一點(diǎn)。這個(gè)電堆的特性就是耐久性非常好,平均超過1萬小時(shí),最好的一輛車在美國已經(jīng)跑了2.3萬小時(shí),但是我們金屬板的發(fā)動(dòng)機(jī)一般都不會(huì)超過5千小時(shí)。
下面就匯報(bào),把這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)裝在車上形成了各種燃料電池車輛的發(fā)展情況。首先是客車,目前國際上,如美國、德國、日本都推出了燃料電池客車,功率大概是從120—200千瓦,都配有鋰電池(多多少少都會(huì)配的),加上兩個(gè)電機(jī),一般的電機(jī)功率都比較大,續(xù)駛里程可以跑到300公里沒有問題,耐久性平均達(dá)到1萬小時(shí)。但是這個(gè)車做的比較貴,大概是100萬美元左右,我們國內(nèi)的車比它便宜,后面我們會(huì)講。
卡車的情況,這是最新的進(jìn)展,卡車現(xiàn)在已經(jīng)有三家開始在做了,一個(gè)是美國的Nikola One,是一家專門做卡車設(shè)計(jì)的公司,它宣稱它要做一輛燃料電池半掛的拖車,大概能夠行駛1000英里,是用200公斤的液氫儲(chǔ)氫裝置,300千瓦的燃料電池系統(tǒng),這個(gè)車還沒有出來。去年一提出這個(gè)想法,豐田說我有燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),所以豐田就抓緊時(shí)間做了第一款燃料電池的卡車。在Nikola One之前推出了這個(gè),之后豐田受到Nikola One的啟發(fā),說我也做重卡,美國港口牽引車用的8級(jí)重卡,總重大概49噸,36噸的載貨量,用了4個(gè)氣瓶,2個(gè)MIRA的動(dòng)力系統(tǒng),已經(jīng)做了搞了一些活動(dòng)。
從能量密度來講,能夠滿足長距離、重型車輛行駛,能夠持續(xù)提供能量的,我感覺還是燃料電池比較靠譜。
下面匯報(bào)一下轎車的情況,燃料電池轎車國外發(fā)展重點(diǎn)的,包括豐田、通用、日產(chǎn)、奔馳,包括后面還有幾家都推出來了。通用這個(gè)車?yán)弦稽c(diǎn),處在大概2008、2009年的狀態(tài),后面沒有再改進(jìn)了,其他兩家都是最近兩三年改進(jìn)的,續(xù)駛里程都在500—600公里,跟傳統(tǒng)的燃油車差不多了。除了這個(gè)之外,最近又有幾個(gè)新的加入這個(gè)陣營,寶馬、大眾,大眾尤其是奧迪的品牌,一個(gè)車輛推出三個(gè)版本,純電動(dòng)、插電、燃料電池,采用四驅(qū),一個(gè)車上用了三個(gè)氣瓶可以裝6公斤的氫氣,完整的跑600公里沒有問題。
戴姆勒奔馳推出了它的插電式的燃料電池轎車,功率大概是75—100千瓦,9千瓦時(shí)的電池?,F(xiàn)代在IX35 SUV上推出了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)。
我們想給大家看看,本田的發(fā)動(dòng)機(jī)集成度是最高的,因?yàn)槲覀兘裉焓请娏﹄娮?,它是世界上首先全部采用碳化硅功率模塊實(shí)現(xiàn)小型高功率,大概100千瓦的DC/DC變化器,集成在上面,我們認(rèn)為這些工作在全球來看都是領(lǐng)先的。
而且它做了一項(xiàng)工作,把燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)真正的替代傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī),放在發(fā)動(dòng)機(jī)艙整個(gè)動(dòng)力總成。這是將來成本的發(fā)展情況,國內(nèi)外預(yù)計(jì)到2020年一輛燃料電池轎車,相當(dāng)于B級(jí)車的水平,續(xù)駛里程五六百公里,一次加氫3—5分鐘,整車成本是2600美元,大概20萬人民幣不到,所以這個(gè)基本上已經(jīng)為燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)化鋪平了道路。我們過去講,原來我們特別擔(dān)心貴金屬鉑的用量比較高,現(xiàn)在最新的材料技術(shù)水平,采用非鉑和低鉑的催化劑已經(jīng)可以降低鉑的用量,傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī),就是大家平時(shí)開的汽油機(jī),三效催化裝置后面有后處理裝置大概3—5克鉑,所以燃料電池車的鉑用量在迅速接近傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的水平,這個(gè)是值得我們重視的。
剛才歐陽老師講,特斯拉用了10幾公斤的鈷,將來至少每輛車用公斤級(jí)的鈷是必須的。公斤級(jí)的鈷跟克級(jí)的鉑差了上千倍,所以鈷盡管地球的儲(chǔ)量比較多,但是我們的判斷將來純電動(dòng),就是電池的產(chǎn)業(yè)大了之后,這些金屬的資源也會(huì)相對(duì)稀缺,我們預(yù)測(cè)的結(jié)果是將來動(dòng)力電池和燃料電池要相互配合,它是一個(gè)燃料電池汽車,但是上面也用動(dòng)力電池,但是用量不會(huì)像純電動(dòng)那么多,用氫來做存儲(chǔ)裝置,達(dá)到純電動(dòng)汽車核燃料電池汽車兩個(gè)協(xié)調(diào)發(fā)展,我們的電池產(chǎn)業(yè)、核燃料電池產(chǎn)業(yè)可以相互配合發(fā)展,這是有利于我們整個(gè)新能源汽車行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的。
其他的不再多說了,包括有軌電車,我們最近也在跟青島搞有軌電車,今年要上線開始在佛山運(yùn)行了。
國內(nèi)的情況給大家簡(jiǎn)單匯報(bào)一下,我們已經(jīng)做了十多年,2015年開始,我們一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái),往物流車、客車、有軌電車,包括現(xiàn)在轎車也開始推了,做了很多的工作,包括它的耐久性。這是我們的客車跟國外的對(duì)比,基本上我們12米的客車現(xiàn)在價(jià)格在200萬以內(nèi),這還是在我們?nèi)剂想姵匕l(fā)動(dòng)機(jī)沒有批量生產(chǎn)情況下的成本,我們現(xiàn)在燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)批量的生產(chǎn)線,年產(chǎn)2000套,下一步到年產(chǎn)1萬臺(tái)的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線,等我們把這個(gè)線建起來,它的成本應(yīng)該還能再下降2—3成。國外的車輛,我們整個(gè)性能跟它差不多,但是成本跟耐久性顯著提高,這塊我們是有創(chuàng)新的,我們現(xiàn)在國內(nèi)做的燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)跟它們還是有區(qū)別的。這個(gè)是有軌電車正在調(diào)試的情況,我們現(xiàn)在一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)推廣到不同的整車應(yīng)用里面,并且從今年開始上百臺(tái)的客車的訂單已經(jīng)開始在生產(chǎn)了。
技術(shù)路線不詳細(xì)講了,有一個(gè)耐久性的預(yù)測(cè),基于我們國內(nèi)電堆和材料的水平、控制的技術(shù),我們預(yù)測(cè)2020年達(dá)到1萬小時(shí)的目標(biāo),到2025年,由于我們材料和控制技術(shù)的發(fā)展,會(huì)做到2.5萬小時(shí),基本上跟客車等壽命,所以我們預(yù)計(jì)從現(xiàn)在到2020年還是小批量示范1萬左右的量,到2025年我們預(yù)計(jì)產(chǎn)量就會(huì)起飛了,而且起飛的量是按照10萬臺(tái),每年幾萬臺(tái)到10萬臺(tái)的量起飛,我們整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈布局,以發(fā)動(dòng)機(jī)為核心,一會(huì)兒我們要講的我們的電力電子的這些問題關(guān)鍵零部件,我們開始要進(jìn)行關(guān)鍵化的布局和準(zhǔn)備。
下面匯報(bào)一下燃料電池里面幾個(gè)關(guān)鍵的點(diǎn),就是電力電子問題。
第一,燃料電池專用的DC/DC,它的功率模塊部分是非常關(guān)鍵的,DC/DC要完成什么功能呢?我們是把它作為燃料電池控制的重要執(zhí)行器,第一個(gè)功能完成功率的變換,第二個(gè)功能要完成對(duì)燃料電池的耐久性進(jìn)行控制,就是控制燃料電池的功率電壓,我們知道功率等于電壓×電流,實(shí)際上這個(gè)就是雙閉環(huán)控制。同時(shí)要直接控制燃料電池功率的變化率,這個(gè)也是很關(guān)鍵的,除了功率本身要控制還要控制變化速度。第三個(gè)非常關(guān)鍵的,參與燃料電池的交流阻抗辨識(shí),不僅僅要實(shí)現(xiàn)功率的變化,而且是要通過產(chǎn)生高頻的擾動(dòng)信號(hào),幫助控制系統(tǒng)來辨識(shí)電堆里面的含水量。所以不要認(rèn)為一個(gè)普通的DC/DC的企業(yè)就能夠做好這個(gè)燃料電池的專用DC/DC,這個(gè)概念是錯(cuò)的,還需要有一些新的功能。直接控制燃料電池在暖機(jī)過程的工作電壓,這個(gè)也是不一樣的。還有其他的,汽車級(jí)的電力電子器件的工作要求,電池兼容、重量、體積、效率、成本,還有26262的規(guī)范要求等等。
下面展開講講,雙閉環(huán)控制體現(xiàn)在什么地方呢?雙閉環(huán)控制體現(xiàn)在燃料電池如果工作電壓過高的話衰減會(huì)很快,如果工作電壓比較低的話,衰減倒是不快了,但是你的發(fā)動(dòng)機(jī)效率會(huì)下降,一般會(huì)有一個(gè)下限電壓,也會(huì)有上線電壓,一般叫做電壓前位控制,電壓前位控制的目的就是為了使得發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、耐久性都比較好,這是我們前位電壓控制的算法。國外也做過,電壓變化率,如果負(fù)載,比如從0.65滿負(fù)荷、怠速或者空轉(zhuǎn),如果你的電壓突變可以看到紅色這條線不到1千小時(shí)電堆衰減到只有80%了,如果只穩(wěn)定在一個(gè)點(diǎn),即使7千小時(shí)也衰減不到5%。所以這些都是我們把DC/DC作為燃料電池的重要的執(zhí)行器,包括瞬態(tài)的控制以及變化率。我們現(xiàn)在提出來,DC/DC功率的變化率和電堆的內(nèi)部工作過程要相互配合,空氣的流量和壓力在動(dòng)態(tài)過程中相互配合。
還有一個(gè),需要通過動(dòng)力系統(tǒng),就是說燃料電池的功率不能急劇的變化,車輛的功率要隨便變化的,司機(jī)一腳油門踩下去就要加速,怎么辦?這里面有混合動(dòng)力控制的問題,燃料電池的功率跟動(dòng)力電池的功率怎么樣相互配合,我們過去做了十多年,主要在這方面做了很多的工作,現(xiàn)在基本上我們動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)穩(wěn)定了。
還有一個(gè),怎么樣參與內(nèi)部狀態(tài)辨識(shí),這是燃料電池的工作電壓特定曲線,橫坐標(biāo)是電流,縱坐標(biāo)是電壓,為了辨識(shí)燃料電池電堆里面含水量的狀態(tài),需要專門產(chǎn)生一個(gè)主動(dòng)的擾動(dòng)信號(hào),這個(gè)擾動(dòng)的量不是很大,十幾個(gè)安培的電流變化就可以,通過這個(gè)擾動(dòng)量把DIDT和DVDT求導(dǎo),獲得交流阻抗,這個(gè)質(zhì)子交換膜是電堆最核心的發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的膜,我們利用這個(gè)含水量來看膜的含水量,就是通過阻抗的大小,實(shí)現(xiàn)含水量的閉環(huán)控制,這個(gè)叫燃料電池的水管理,這個(gè)對(duì)燃料電池的耐久性影響是非常大的,如果膜高了,這個(gè)壽命就會(huì)很快的衰減。
DC/DC的功能就是要直接實(shí)現(xiàn)軟機(jī)啟動(dòng),正常燃料電池輸出電壓是0.75V,低溫條件下為了燃料電池的產(chǎn)熱比較大,這個(gè)部分是產(chǎn)熱,下面是功率輸出,冷啟動(dòng)的時(shí)候需要DC/DC拉的電壓會(huì)很低,比如說0.1V每個(gè)單體,正常工作是0.75V,啟動(dòng)的時(shí)候?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)快速,軟機(jī)要拉到0.1—0.2V。
整個(gè)燃料電池DC/DC的控制電壓是這樣的,首先,藍(lán)色的這條線代表低溫啟動(dòng)的時(shí)候,就是說正常工作電壓大概300V多到400V啟動(dòng)的時(shí)候只有幾十伏,隨著電堆溫度上升,DC/DC會(huì)逐步的調(diào)高暖機(jī)電壓,最后溫度正常的時(shí)候再調(diào)高到正常的工作電壓,所以這個(gè)對(duì)DC/DC的工作頻率,對(duì)你的設(shè)置、對(duì)你的參數(shù)的匹配都是有影響的,不是一個(gè)通用的DC/DC。
第二點(diǎn),燃料電池空氣系統(tǒng)里面有一個(gè)非常非常關(guān)鍵的執(zhí)行器,就是它的空氣壓縮機(jī),為了提高燃料電池的功率密度,一般我們需要對(duì)它的空氣進(jìn)行增壓,一般跟我們內(nèi)燃機(jī)增壓到2—3個(gè)大氣壓,怎么樣增壓呢?我們傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)可以通過廢氣渦輪增壓,但是燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣的能量是很低的,因?yàn)榕艢獾臏囟戎挥辛呤?,不像?nèi)燃機(jī)可以到五六百度,差一個(gè)數(shù)量級(jí),這樣我們必須要用一個(gè)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)這個(gè)空壓機(jī),單位工作轉(zhuǎn)速很高。這個(gè)電機(jī)和控制器就很關(guān)鍵,我們現(xiàn)在有一個(gè)專門的團(tuán)隊(duì)是搞空氣動(dòng)力學(xué)的,他專門要把這個(gè)空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速降下來,從10萬轉(zhuǎn)降到5萬轉(zhuǎn),降到4萬轉(zhuǎn),就是說空壓機(jī)葉形的設(shè)計(jì)降低轉(zhuǎn)速,這里面有什么呢?空壓機(jī)的總成設(shè)計(jì)問題,這么高的轉(zhuǎn)速電機(jī)加上葉片在一起,在一根軸上,這個(gè)軸的動(dòng)力學(xué)就很關(guān)鍵,軸承也很關(guān)鍵,你不能用我們廢氣渦輪增壓的機(jī)油來潤滑這個(gè)軸承,為什么呢?機(jī)油會(huì)形成油的蒸汽,這個(gè)會(huì)形成電池污染,所以我們必須是無油空壓機(jī)的研發(fā),我們現(xiàn)在組織什么隊(duì)伍在研發(fā)呢?在佛山廣順在行業(yè)里比較有名,是專門做醫(yī)療里面空氣泵、空壓機(jī)的。還有一個(gè)團(tuán)隊(duì)航天11所,航天動(dòng)力研究所,搞長城5火箭發(fā)動(dòng)機(jī)液氫液氧泵的團(tuán)隊(duì),那個(gè)液氫液氧泵的轉(zhuǎn)速也很高,我們通過他們解決這個(gè)問題。
當(dāng)然電控方面對(duì)我們也是挑戰(zhàn),一個(gè)10萬轉(zhuǎn)的電機(jī)不是那么好做的,當(dāng)然我們今天英飛凌的徐輝女士也在這兒,我們跟她們也在合作,電機(jī)控制這塊,用TC275的平臺(tái)在做這些工作。你可以看到,這里面12萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速,低壓堆也要5萬—6萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。
電機(jī)我們?cè)诟M(jìn)電動(dòng)合作,正好我們蔡蔚博士也在,我們?cè)谧鱿鄳?yīng)的工作,怎么樣把高速電機(jī)的設(shè)計(jì)跟空壓機(jī)集成在一起,這個(gè)難度很大,因?yàn)殡姸驯旧砦覀儸F(xiàn)在有好幾家能解決了,反而是空壓機(jī)現(xiàn)在還沒有量產(chǎn),沒有批量做的比較好的。
同時(shí),因?yàn)橐细咿D(zhuǎn)速,所以電流的控制能力要更強(qiáng),所以我們希望能夠上碳化硅的這些控制的,新的電力電子器件希望用在上面,包括剛才本田的發(fā)動(dòng)機(jī),已經(jīng)是DC/DC和空壓機(jī)都已經(jīng)用碳化硅的器件來做電力電子器件了。
第三個(gè)部分,我們的氫氣再循環(huán)泵和控制器。氫氣再循環(huán)泵有一個(gè)特點(diǎn),第一,要防爆,跟我們陰極還不一樣,陽極這個(gè)因?yàn)榇蟛糠謿怏w是氫氣,所以它的速度也很高,也是幾萬轉(zhuǎn)到十幾萬轉(zhuǎn),同時(shí)還要防爆,這個(gè)防爆的電機(jī)和控制器應(yīng)該怎么做?同時(shí)介質(zhì)是變化的,陰極水蒸汽透過膜,因?yàn)楝F(xiàn)在質(zhì)子交換膜很薄,大概20微米厚,會(huì)透過陰極到達(dá)陽極,如果一直循環(huán)不排,氮?dú)夂退魵獾谋壤龝?huì)上升,氫氣的濃度就會(huì)下降,反應(yīng)效率就下降了,所以你還得經(jīng)常要有陽極的尾排,尾排之后氣體成份就變了,成份變了之后空壓機(jī)的工作,因?yàn)樗酿ざ群妥枇Χ疾灰粯樱瑲錃獾淖枇κ呛苄〉?,氮?dú)夂退魵獾淖枇宛ざ仁潜容^大的,所以氫氣再循環(huán)泵的阻力就會(huì)變化。所以這塊我們已經(jīng)到了,基本上國內(nèi)現(xiàn)在沒有人提這一塊,我們就是把這個(gè)需求提出來,所以我們?cè)谧挠懈汶娏﹄娮?、有搞電機(jī)的,希望能夠跨行業(yè)的合作,把這個(gè)空壓機(jī)和氫氣再循環(huán)泵這兩個(gè)高速的旋轉(zhuǎn)部件做好下一步的研發(fā)和部署,這樣我們國家燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)水平才會(huì)有一個(gè)比較顯著的提高。這是我們整個(gè)氫系統(tǒng)的,里面有三個(gè)執(zhí)行器,一個(gè)是前端的氫氣噴射,就像我們天然氣的噴嘴一樣,也是要用電控噴射的,這個(gè)我們已經(jīng)解決了,現(xiàn)在氫氣再循環(huán)泵還沒有解決,尾排電磁閥也解決了,所以整個(gè)的重點(diǎn)在這里。
最后講一講我們現(xiàn)在在交流阻抗辨識(shí)反應(yīng)的進(jìn)展。我們已經(jīng)做了一個(gè),這是我們的主DC/DC。我們不改這個(gè)主DC/DC的功能,我們加了一個(gè)小DC/DC專門來做交流阻抗辨識(shí),現(xiàn)在進(jìn)展非常好,基本上我們跟國外的對(duì)比我們已經(jīng)把每個(gè)電堆包括每一片的交流阻抗都測(cè)出來了,這里面還是有一些難點(diǎn)的,就是每一片的電壓波動(dòng)兩非常小,怎么樣才能讓你這個(gè)電壓的采集非常精確,我們?cè)跍y(cè)量方面也做了很多的工作。
這個(gè)DC/DC,就是我們跟英飛凌合作的結(jié)果,英飛凌專門給我們提供了一個(gè)通用的DC/DC,我們就拿它來作為交流阻抗辨識(shí),現(xiàn)在我們做的基本上已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)反饋了。
下一步要做的就是交流阻抗的算法直接AURIX TC275的,已經(jīng)有一個(gè)規(guī)劃了。
將來我們希望實(shí)現(xiàn)的,燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)不管工作溫度和負(fù)載有什么變化,這個(gè)膜的含水量,交流阻抗基本上是恒定的,這樣燃料電池的耐久性就會(huì)得到保證。
最后做一個(gè)小結(jié)。第一個(gè)結(jié)論就是,要搞好燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)一定要組好團(tuán)隊(duì),不僅要有搞傳統(tǒng)電化學(xué)的,就是搞燃料電池材料的人,也要有傳熱傳質(zhì)的人,這里面大量就是傳熱傳質(zhì)的工作,要想把發(fā)動(dòng)機(jī)控制好主要是控制和傳熱傳質(zhì)方面組織好。第三個(gè)就是今天的主題,我們電力電子,不論是DC/DC,還是空壓機(jī)的電機(jī),還是氫氣再循環(huán)泵的電機(jī),以及控制器,在燃料電池的控制里面是占有非常重要角色的,所以我們強(qiáng)調(diào),只有實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的集成,才能克服耐久性木桶的短板效應(yīng),最后把每個(gè)木桶的板子做的都一樣齊,燃料電池的耐久性就會(huì)高了,否則如果你有一個(gè)短板,那個(gè)短板就會(huì)嚴(yán)重的影響這個(gè)電堆的耐久性。
第二,燃料電池專用DC/DC是它的核心的執(zhí)行器,承擔(dān)了多個(gè)功能的實(shí)現(xiàn),它的綜合性能是完全依賴于DC/DC的,所以我們培育的億華通就是在搞燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)線,是自己把DC/DC也做產(chǎn)業(yè)化了,就是因?yàn)樘诵牧耍喈?dāng)于是它的重要的核心部分。第三,空壓機(jī)、電機(jī)是它重要的執(zhí)行器,需要攻克壓氣機(jī)和電子轉(zhuǎn)子一體化集成、高速和超高速電機(jī)控制加上空氣軸承技術(shù)才能真正滿足FCEV的需求。
我的匯報(bào)就到這里,謝謝各位專家和領(lǐng)導(dǎo)。
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