解析氫燃料電池汽車經濟性：氫氣消耗量測試

氫燃料電池電動汽車具有零排放、無污染、高效節能、噪聲低的突出優點。百公里能耗指標是車輛最重要的經濟性指標之一。傳統燃油車該指標指燃油消耗，氫燃料電池電動汽車則是氫氣消耗。

目前，關于氫燃料電池電動汽車氫氣消耗的測試標準為國標《GB/T 35178-2017燃料電池電動汽車氫氣消耗量測量方法》。

該法規要求：使用外部供氫作為氫燃料電池電動汽車的燃料供應源，切斷車載氫氣供應管路，通過測試車輛在底盤測功機上的NEDC工況，測試出實際的氫氣消耗量；采用如下三種方法之一進行試驗測試：

1、溫度壓力法：通過測量外部供氫儲罐內氫氣的壓力、溫度值在試驗前后的變化，由氣體狀態方程計算得出試驗前后實際的氫氣消耗值,公式如下：

儲氫罐外供氫氣

切斷儲氫罐管路，直供燃料電池氫氣

該種方法的優點是測試簡便、投入小。但是測試的試驗數值誤差大（測試前后為保證安全需進行氮氣吹掃及置換等）；最主要的不足是不能進行過程測試數據的實時記錄，不能依據試驗數據進行過程分析，也就不能依據試驗數據提出可行的改進措施。

2、質量分析法：通過測量外部供氫儲罐內氫氣在試驗前后質量的變化，得出實際的氫氣消耗值,公式如下：ω=g1-g2

該種方法的優缺點同溫度壓力法。

3、流量法：在外部供氫源與測試車輛間安裝流量計，通過流量計實時測量記錄車輛的實際氫氣消耗量，公式如下：

外供氫氣及流量計量系統

車輛外供氫氣管路

該種方法雖然需投入較高成本，但是測試的試驗數值誤差小，且可以實時記錄試驗過程數據，因此現在試驗室首先推薦使用該種測試方法進行氫氣消耗量的測試。

燃料電池電動汽車的動力總成系統如下圖，主要包括燃料電池系統、高壓DCDC、低壓DCDC、整流DCAC、驅動電機、變速驅動系統等。

燃料電池汽車動力系統簡圖

因此，氫燃料電池電動汽車優化氫耗指標的方向，包括提升氫燃料電池系統FCS效率、DC/DC及DC/AC（DCS）效率、動力電池（包括能量回收）效率、電機效率和變速驅動系統效率等，優化整車能量控制策略，還有降低整車質量、降低輪胎路阻和車身風阻等。

從試驗測試的角度考慮，主要有保證測試設備/儀表及傳感器的測量精度，測試環境滿足要求，測試過程受控可溯源，嚴格按照標準進行測試等，符合試驗室規范管理要求，保證測試數據真實、準確。

長城汽車氫能檢測分公司選用德國進口四驅底盤測功機，新建國內首家符合法規要求的氫燃料電池電動汽車整車測試試驗室，配備專用的氫氣放空、尾排處理系統、外部供氫系統、氫氣流量計量系統及試驗室氫氣安全系統，保證測試過程的絕對安全和測試的準確性。可用于四驅或兩驅車輛在常溫下的工況測試與標定，滿足現行國標歐標及美標標準的法規要求，在整車氫氣消耗量及能量消耗率、車輛動力性能、氫氣排放性能、續駛里程等提供專業的試驗測試技術支持。