(1) 功率密度

功率密度分體積功率密度、質(zhì)量功率密度和面積比功率等，前兩者對(duì)于燃料電池堆和系統(tǒng)皆適用，單位一般為kW/L、kW/kg，面積比功率一般應(yīng)用于燃料電池膜電極。功率密度針對(duì)燃料電池堆使用場合較多，定義為燃料電池堆的峰值功率除以燃料電池堆的體積(或質(zhì)量)。

由于燃料電池堆體積(或質(zhì)量)定義差別較大，通常燃料電池堆功率密度可分為四層級(jí)別，分別為：活性面積層、電池組層、端板層和外殼層。以德國Elringklinger AG為例，其新一代NM5燃料電池堆的活性面積層級(jí)功率密度為8.1kW/L，電池組層級(jí)功率密度為4.6kW/L，端板層級(jí)功率密度為4kW/L。

注：動(dòng)力電池為儲(chǔ)能裝置，燃料電池為電化學(xué)發(fā)電站并非儲(chǔ)能裝置。因此，動(dòng)力電池和燃料電池通常分別采用能量密度和功率密度來體現(xiàn)其動(dòng)力特性。

(2) 防護(hù)等級(jí)

IP(Ingress Protection)防護(hù)等級(jí)系統(tǒng)是電工委員會(huì)起草，將電器依其防塵防濕之特性加以分類。通常，在國內(nèi)燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品參數(shù)里可以看到“防護(hù)等級(jí) IP67”的說明。IP防護(hù)等級(jí)由兩個(gè)數(shù)字組成，個(gè)數(shù)字表示電器防塵、防止外物侵入的等級(jí)；第二個(gè)數(shù)字表示電器防濕氣、防水浸入的密閉程度。兩個(gè)數(shù)字越大，表示防護(hù)等級(jí)越高。

IP防護(hù)等級(jí)系統(tǒng)中，個(gè)數(shù)字高為6，表示“*防止外物及灰塵浸入”，第二個(gè)數(shù)字高為8，表示“在深度超過1米的水中防持續(xù)浸泡影響且準(zhǔn)確的條件由制造商針對(duì)各設(shè)備”。

注：對(duì)于國內(nèi)燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)商普遍標(biāo)注的“防護(hù)等級(jí) IP67”，其中第二個(gè)數(shù)字7表示“在深達(dá)1米的水中防30分鐘的浸泡影響”，『燃料電池干貨』團(tuán)隊(duì)通過調(diào)研，發(fā)現(xiàn)尚無任何有關(guān)國內(nèi)燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品的防塵防濕報(bào)道和實(shí)驗(yàn)，對(duì)這一標(biāo)注存疑。

(3) 低溫啟動(dòng)

低溫啟動(dòng)(Cold Start)又稱冷啟動(dòng)或低溫環(huán)境適應(yīng)能力(國內(nèi)有標(biāo)注：運(yùn)行環(huán)境溫度、工作環(huán)境溫度)，表示燃料電池從低于0℃以下的外界環(huán)境中啟動(dòng)的過程。燃料電池低溫啟動(dòng)能力的衡量指標(biāo)有啟動(dòng)低溫度、啟動(dòng)過程耗能和啟動(dòng)時(shí)間等。

根據(jù)GB/T 33979-2017《質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)低溫特性測試方法》中定義，低溫啟動(dòng)過程為燃料電池系統(tǒng)從0℃以下的冷態(tài)達(dá)到輸出額定功率90%的過程。根據(jù)美國DOE技術(shù)報(bào)告，低溫啟動(dòng)過程為燃料電池系統(tǒng)從0℃以下的冷態(tài)達(dá)到輸出額定功率50%的過程。據(jù)『燃料電池干貨』調(diào)研，目前豐田和現(xiàn)代汽車公司在低溫啟動(dòng)指標(biāo)方面排名靠前。

國內(nèi)針對(duì)低溫啟動(dòng)使用普遍較多的是工作溫度區(qū)間、環(huán)境溫度區(qū)間、低工作溫度、低存儲(chǔ)溫度等，并且通常低存儲(chǔ)溫度低于低啟動(dòng)溫度。『燃料電池干貨』團(tuán)隊(duì)認(rèn)為低存儲(chǔ)溫度和低啟動(dòng)溫度并非主流標(biāo)注行為。或許可以這樣認(rèn)為，以一次夜間低溫存儲(chǔ)和啟動(dòng)過程來說，夜間環(huán)境溫度較低(對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)溫度)，啟動(dòng)時(shí)刻(早上)環(huán)境溫度較高(對(duì)應(yīng)啟動(dòng)溫度)。

注：上公布燃料電池低溫啟動(dòng)詳細(xì)過程的為豐田Mirai燃料電池汽車，其曾經(jīng)在加拿大黃刀鎮(zhèn)(Yellowknife)測出在35s和70s分別達(dá)到輸出額定功率60%和100%(環(huán)境低溫度低于-30℃)。

(4) 耐久性

耐久性(durability)又稱壽命，表征燃料電池抵抗自身和自然環(huán)境雙重因素長期破壞作用的能力，燃料電池壽命需要達(dá)到5000h才能滿足車用動(dòng)力系統(tǒng)要求。

美國DOExin技術(shù)指標(biāo)中提出到2020年凈功率80kW的燃料電池堆和系統(tǒng)耐久性目標(biāo)為5000小時(shí)，規(guī)定在工作溫度不低于80℃和耐久性測試工況下額定功率衰減不大于10%。此外，歐盟聯(lián)合研究中心(JRC)也發(fā)布了適用于燃料電池核心組件MEA的耐久性測試標(biāo)準(zhǔn)，日本NEDO也推出了關(guān)于燃料電池膜電極和電堆產(chǎn)品耐久性的測試標(biāo)準(zhǔn)。

DOE耐久性測試工況

國內(nèi)目前尚無燃料電池零部件及其系統(tǒng)耐久性的國家測試標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)『燃料電池干貨』公眾號(hào)調(diào)研到，目前由全國燃料電池及液流電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口上報(bào)并執(zhí)行的國家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃《車用質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)耐久性測試方法》已于2018年1月9日下達(dá)，項(xiàng)目周期2年，預(yù)計(jì)2020年正式發(fā)布。在國內(nèi)尚無標(biāo)準(zhǔn)前提下，尚無從得知相關(guān)企業(yè)發(fā)布耐久性或壽命有無參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

此外，『燃料電池干貨』公眾號(hào)獨(dú)jia獲悉，由清華大學(xué)裴普成教授等人制定的質(zhì)子交換膜燃料電池堆壽命測評(píng)國家標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)明年發(fā)布設(shè)施，壽命加速測試可能達(dá)400小時(shí)(通過模擬真實(shí)衰減過程的加速老化測試可以降低時(shí)間和成本)。