在低溫環境中，燃料電池汽車運行會面臨一系列挑戰。以冷起動為例，起動過程中燃料電池汽車中電堆反應生成的水容易在內部結冰，阻礙反應氣體的通過，甚至凍結膜電極，導致電化學反應中止，如何克服低溫對電堆的影響，實現快速、可靠的冷起動，成為燃料電池汽車技術發展的重要方向。

本文針對國際先進燃料電池汽車在低溫冷起動方法展開分析，旨在探索其在低溫環境下電堆高效、可靠的冷起動策略。

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低溫冷起動的過程

在低溫冷起動階段，首先氫氣與氧氣發生化學反應，生成水并釋放熱量。在低溫環境中生成的水會迅速結冰并積聚于燃料電池的陰極催化層，若此時燃料電池的溫度還未高于冰點，會導致催化層全面被冰層覆蓋，阻斷反應進程，使燃料電池無法正常輸出功率，引發停機。相反，若燃料電池能在冰層完全覆蓋催化層之前成功升溫至冰點之上，則已形成的冰會自然融化，燃料電池持續輸出功率并產生熱量，完成冷起動。

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國際先進車型低溫冷起動方法

對M車型在-26℃的低溫環境下展開冷起動測試，分析結果如下：

? 首先陽極提升壓力檢查氫氣側的的氣密性；空氣旁通閥同時打開使空氣在管路內流動；

? Purge閥開啟將電堆內多余的氮氣排出，提高陽極氫氣濃度，消除氫空界面；空氣壓力調節閥開啟避免質子交換膜兩側壓差過大，同時使陰極較高濃度的氮氣排出陰極側；

? 氫循環泵運轉使陽極內的氣體均勻分布在膜表面；空氣密封閥打開，空氣壓力調節閥調整進堆空氣壓力；

? 燃料電池建立電壓并產生電流，拉載大電流進行自加熱，冷卻液溫度提升到設定值，開機完成。

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總結

通過以上低溫冷起動策略，M車型可以做到在-26℃的條件下的快速起動，在按下車輛啟動鍵后，用戶只需要等待1分鐘的時間，就可以正常駕駛車輛，大大提升了使用體驗；得益于使用了獨特的電堆內部加熱技術，通過控制過量空氣系數進而控制濃差極化過電勢，使電堆快速升溫，同時也減少了外部加熱（PTC）對鋰電池的依賴，提升了冷起動過程的可靠性。

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