燃料电池温度冲击试验分析
摘要：质子交换膜燃料电池是我国新能源发展的重要方向之一，燃料电池发动机作为载体，在众多领域中已经商业化应用。温度冲击和冷热冲击是质子交换膜燃料电池发动机可靠性考核的重要内容，通过受热零件热胀冷缩应力变化，能够验证发动机及其组件密封可靠性和机械可靠性等性能，为产品优化改进、定型和放行提供依据。目前，燃料电池发动机温度冲击试验和冷热冲击试验的研究较少，本文汇总分析了标准文件中温度冲击和冷热冲击循环工况试验相关要求，分析了试验循环工况设计思路和试验过程注意事项，为燃料电池发动机可靠性研究提供参考。
关键词：燃料电池发动机温度冲击冷热冲击
Temperatureandthermalshocktestanalysisoffuelcellengine
YuShaZhuangXin
Abstract：ProtonexchangemembranefuelcellisoneoftheimportantdirectionsofnewenergydevelopmentinChina.Asacarrier，fuelcellenginehasbeencommercializedinmanyfields.Temperatureshockandcold/hotshockareimportantcontentsinreliabilityassessmentofprotonexchangemembranefuelcellengine.Thesealingreliabilityandmechanicalreliabilityofengineanditscomponentscanbeverifiedbythechangeofthermalexpansionandcontractionstressofheatedparts，whichprovidesbasisforproductoptimization，improvement，finalizationandrelease.Atpresent，thefuelcellenginetemperatureimpacttestandhotandcoldimpactteststudyisless，thisarticlesummaryanalysisofthestandardfiletemperatureshockandcoldandhotshocktestsdrivingcyclesrelatedrequirements，designtestdrivingcyclesareanalyzedandthemattersneedingattentionduringthetest，toprovidethereferenceforthefuelcellenginereliabilitystudy.
Keywords：Fuelcellengine;temperatureshock;cold/hotshock
化石能源推動了人类社会的巨大发展，但是历史发展到今天，能源危机、环境污染及温室效应等问题促使世界向新能源可持续发展转型。氢能作为一种清洁的二次能源，通过光伏发电、风电、水电等电解水制氢，可以将大自然中的能量以氢能的形式储存和使用，具有可持续发展的前景[1]。
质子交换膜燃料电池是一种高效的电化学能量转换装置，可以将氢气和空气中氧气的化学能直接转化为电能，反应产物为水[2]，具有能量转换效率高、无有害排放物质和易于操作等优点，是解决全球能源问题和气候变化的理想方案之一[1]。燃料电池发动机是氢能燃料电池的一种应用，在交通运输、船舶、发电、工程机械、农业机械和航天等领域均已开展商业化应用，特别是在交通运输领域，我国制定了系列政策推动氢能和燃料电池发展，规划2030～2035年实现100万辆燃料电池汽车商业化应用的发展目标。
燃料电池发动机的指标包括性能、安全性、环境适应性、可靠性、耐久性和NVH性能等。目前，在燃料电池发动机性能指标的功率密度，安全性指标的气密性、绝缘性能、尾气排放，耐久性指标的寿命，NVH性能指标的振动及噪声，环境适应性指标的低温启动性能和高温散热性能方面做的研究较多，且已发布或正在制定系列国家标准，大大推动了燃料电池发动机的商业化运营。随着国家推动的“燃料电池示范应用”和“氢进万家”工作的不断推进，燃料电池发动机标准会更加完善，燃料电池发动机在新能源动力领域的竞争性