衣宝廉院士支持电电混合策略背后

当前国内燃料电池汽车采用电电混合控制策略，虽然能量输出来自于燃料电池，但运行过程中燃料电池并不独立供电，更多时候通过锂电池给电机供电，能量经过转换损耗变大，也意味着同样输出功率下耗氢量会增大，于是在业内引发争议。

近日，中国工程院院士衣宝廉在一次公开论坛上表示支持电电混合策略，并且详述原因如下：

一是燃料电池功率增加有一定限制，不能实现马上加速。

“司机把油门踩下去，这个电大概毫秒级到微秒级就变化了，可是燃料电池把电发出来，空气氧气要送进去，这个时间是秒级的，所以燃料电池就跟不上，它就欠气，要反极和腐蚀。”衣宝廉说，国外一开始做纯燃料电池车，启动要延迟几秒，即要做预供气，司机踩油门先把气量增加，根据速度不一样，延迟时间不一样。

采用了电电混合策略，司机踩油门后，锂电池先给驱动电机供电，燃料电池增加气体，同时增加功率输出，燃料电池功率输出增加锂电池供电往下降，锂电池电量少时，燃料电池给锂充电。所以电电混合是必须的，让司机的驾驶性能达到了燃油车的要求，被全世界采用。

二是电池使燃料电池运用更平稳、寿命更长。

车辆行驶工况复杂，一会儿加速，一会儿减速，一会儿停车，导致燃料电池堆电流电压大幅度波动，湿度、压力都是波动的，容易导致催化剂腐蚀，产生化学损伤；

车辆运行、怠速、低载都会产生高电压。在0.85伏以上，碳粉的氧化速度加快，会产生铂流失，寿命就会缩短，要控制燃料电池的电压在0.85伏以下，就要限制高电位，特别是启动停车。启动停车最有效的办法是采用放电，把高电位消除。

用了电池以后，分担燃料电池工况负担，从而延长燃料电池寿命。

毫无疑问，衣宝廉从技术角度清晰明白地解释了为什么要采用电电混合策略。

一方面国内的燃料电池动力系统“能量经过转换，损耗变大，效率变低”是事实，另一方面衣宝廉说的也非常有道理，燃料电池动力系统没有电池参与肯定是不行的。那么争议的焦点在哪？其实在于很多人混淆了“电电混合”的概念。

国内一位权威专家告诉高工氢电：“电电混合分轻混、中混和重混。采取哪种由燃料电池的功率定，燃料电池功率若大于100千瓦，可用轻混；燃料电池功率在50-80千瓦之间，可用中混；我们仅30-40千瓦，只能用重混了。”

如此来看，国内是电电混合，丰田也是电电混合，正如衣宝廉所说的“电电混合”被全世界采用。电电混合策略本身没有错，只是目前国内电电混合是“重混”，重混下燃料电池更多通过锂电池供电，的确存在损耗变大的问题；而国外以丰田为代表的是“轻混”，轻混下燃料电池是供电主力，电池仅帮助解决快速加载问题，以及承担能量制动回收，显然效率更高。

高工氢电了解到，目前国内8.5米燃料电池公交车装载50度电左右，12米公交车装载60-70度电，甚至高达100度电，装电量明显过高。除了会产生前文提到的损耗问题外，也把锂电池安全问题带到燃料电池汽车上，这一点也为业内诟病。而丰田Mirai仅搭配1.6度镍氢电池，电量极小，同时镍氢电池倍率性及安全性也比锂电池要高。

多方业内人士均表示，目前国内采用“重混”策略是基于当前现实条件下不得已的选择。

目前国内在路上跑的车辆的燃料电池功率基本都在30-40kW，这种低功率根本无法满足车辆行驶的功率需求。国外先进燃料电池1秒所产生的电流超过50安倍乃至80安倍，而国内普遍只在15安倍，差距之大可想而知。丰田可以选用倍率性高、安全性高但功率密度小的镍氢电池，但国内还得采用兼具一定倍率性能及功率密度的锂电池。

那是否可以等到技术打磨成熟了，再去大规模推广燃料电池汽车？

“不可能一直等而不去推，不然事情永远都推不起来。”国内一名整车厂人士表示，只有用了，才能在实践中发现问题，并针对性地进行改善，才能实现技术的更新迭代，才能促进产业链环节的打通。如果一直等，就更追赶不上国际先进水平。

未来，待国内燃料电池技术成熟、功率提升，同时可靠性和稳定性提升，采取类似丰田Mirai“轻混”模式，充分发挥燃料电池的功能，提高效率，把电池风险降至最低，是必然的。

但这需要一个过程。

针对燃料电池氢安全及锂电池热失控安全问题叠加，在上述整车厂人士看来，氢的性能相对于油而言，还是比较安全的，除非让氢在密闭空间达到爆炸极限。在当前的燃料电池整车设计上，不会让氢达到爆炸极限。“只要存在风险的地方，都会装有氢气泄露检测器，一旦达到氢浓度范围，就会切断供氢和供电。同时锂电池只选用国内最好的，其他都不考虑。”

通观全球，目前只有在氢气制储环节出现过爆炸事件，而在燃料电池汽车运行环节，还没有出现过爆炸起火事件。