内燃机工程

作者：何述超,陈慕伦,刘恩锦,雷基林,周杰,刘懿

单位：1昆明理工大学 交通工程学院,昆明 650500,2昆明云内动力股份有限公司,昆明 650200,1昆明理工大学 交通工程学院,昆明 650500,3陆军装备部驻昆明地区第二军事代表室,昆明 650032,1昆明理工大学 交通工程学院,昆明 650500,2昆明云内动力股份有限公司,昆明 650200,1昆明理工大学 交通工程学院,昆明 650500

关键词：氢燃料电池,高原适应性,空压机,电压波动,

基金：云南省基础研究计划项目（202201BE070001-034）

对质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cells， PEMFC）在高原环境下的性能衰减问题进行了系统性研究。通过在平原和高原不同海拔高度的试验场地进行对比试验，全面评估了燃料电池在不同环境条件下的性能表现。试验结果表明，平原环境中大气压力和氧气浓度较高原环境中低，平原环境中燃料电池的峰值功率较高原环境中显著下降，从114.92 kW降至85.17 kW；此外，空压机的寄生功率也显著增加，其电堆总功率占比由19.43%上升至22.05%，进一步导致系统净输出功率的下降。虽然高原环境对低负荷性能衰减的影响较为有限，但是对高负荷性能特别是峰值净输出功率的影响尤为明显，峰值净输出功率由平原92.57 kW下降至高原66.39 kW。造成峰值功率下降的主要原因是空气供应不足，导致燃料电池单体电池电压波动，部分单电池电压低于反极电压，进而引发反极现象。还探讨了高原环境下空压机进气参数的变化，结果表明，在高原环境中，空压机需要提供更高的压比和流量，这使得其工作范围更加贴近喘振区域。

来源：2026年第2期

《内燃机工程》期刊编辑部

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