氫燃料電池汽車(chē)太陽(yáng)能逆變器低溫系統-低溫冷啟動(dòng)是影響燃料電池汽車(chē)商業(yè)化的主要因素之一，是指燃料電池汽車(chē)可在0℃以下的溫度中成功啟動(dòng)，并可將燃料電池內部溫度迅速提升至70~80℃以滿(mǎn)足正常運行的性能。

　　燃料電池在無(wú)特殊處理或輔助工具的情況中，在低于0℃的工作環(huán)境下，反應生成的水易結冰導致催化層、擴散層堵塞，阻礙反應的進(jìn)行，并且水結冰產(chǎn)生的體積變化也會(huì )對膜電組件的結構產(chǎn)生破壞，降低燃料電池性能。

　　啟動(dòng)的反應熱量不足是外部低溫凍結膜電的主因

　　燃料電池在常溫狀態(tài)工作時(shí)，內部陰側H+和通入的O2反應生成水，水以氣態(tài)或液態(tài)通過(guò)對流完成從催化層至擴散層，再到陰流道的交換排出。

　　當外部溫度在0℃以下時(shí)，若燃料電池啟動(dòng)時(shí)化學(xué)反應產(chǎn)生的熱量足以支撐水以氣態(tài)或液態(tài)排出，則隨著(zhù)反應的進(jìn)行，溫度會(huì )逐漸升至正常的工作溫度(70~80℃);若不足以支撐水以氣態(tài)或液態(tài)排出，則會(huì )結成冰阻礙反應氣體的通過(guò)、凍結膜電，導致電化學(xué)反應的中止，還有可能對膜電造成不可逆轉的損傷。

　　低溫冷啟動(dòng)是催化層反應溫度抵御外部低溫的過(guò)程

　　燃料電池的冷啟動(dòng)可以分為水的生成、飽和、結冰和融化階段。生成的冰逐漸從陰流道通過(guò)擴散層向催化劑過(guò)度，而電池反應產(chǎn)生的溫度從反向傳播，兩種溫度的抗衡決定啟動(dòng)成功與否。

　　(1)電化學(xué)反應的初始階段水量較少，反應熱量供應充足。燃料電池開(kāi)始啟動(dòng)，隨著(zhù)反應氣體的通入，電池陰催化層開(kāi)始有水生成，使氣體中的水蒸氣密度上升，直至飽和，該過(guò)程催化層反應產(chǎn)生的溫度充足，不足以結冰。

　　(2)隨著(zhù)催化層水汽量增加，反應供熱開(kāi)始和外部溫度相抗衡。水蒸氣達到飽和后，繼續產(chǎn)生的水會(huì )在催化層中結冰沉淀，同時(shí)催化層中反應放出的熱量會(huì )對電池進(jìn)行加熱抵御結冰。

　　(3)溫度擴散至擴散層和陰流道，使外部冰渣融化，電堆成功啟動(dòng)。隨著(zhù)催化層溫度的上升，抵御外部結冰能力增強，溫度從內向外擴散，直至燃料電池整體溫度變高。

氫燃料電池汽車(chē)太陽(yáng)能逆變器低溫系統

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