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　　观点呈现

　　水冷系统

　　水冷系统用于满足燃料电池系统的散热需求。燃料电池运行过程中，相当大部分化学能被燃料电池转化成热能。在燃料电池中，热能的产生方式包括电化学反应热、电阻热和相变热等。如果不对燃料电池进行有效的冷却，随着燃料电池持续运行和电化学反应的不断发生，热量将在燃料电池堆内不断积累，最终导致燃料电池的流场板，甚至导致整个燃料电池堆的温度过高，致使质子交换膜失去水分而失去其应有功能和催化剂催化效率的下降，进而导致燃料电池的电化学反应速度和输出功率快速下降，甚至可能会造成安全事故。

　　4

　　观点呈现

　　热管理系统

　　燃料电池的电效率不可能达到百分之百，目前只有40％-60％。没有转化为电能的能量以热量的形式释放出来。如果这些热量不能及时合理地从电池堆中取出，则可能导致整个燃料电池堆出现过热现象，或者是电池堆内不同部位出现较大的温度差。这些对燃料电池堆的平稳运行是不利的。另外，从提高能量的综合利用率考虑，释放出的热量可加以回收利用。因此，热管理子系统在燃料电池系统中有重要作用，燃料电池堆的取热冷却方式取决于燃料电池的类型及规模尺寸。小型低温燃料电池通常采用“被动”冷却方式，即通过自然对流来冷却，热量往往不进行回收利用。中高温燃料电池和大型低温燃料电池采用“主动”冷却方式，同时利用余热。

　　低功率小型便携式燃料电池系统(如＜100W)通常不需专门的冷却设备，只是通过对电池堆的结构进行精心的热量传遥设计，利用周围环境空气的自然对流，来达到电池堆内外的热量平衡，实现既能够维持电池堆的反应温度又不至于过热的目的。这就需要一些辅助设备如鼓风机或泵来使气流或液体流经冷却管道。这些辅助设备将消耗一部分燃料电池所产生的电能。车用燃料电池系统由于空间的限制，通常采用主动液体循环冷却，因为液体的热容量远远大于气体的热容量，从而可以减小系统的体积。

　　5 观点呈现

　　电力调节和转换系统

　　燃料电池的电力调节和转换系统的任务通常有两个方面:一是对电力进行调节，即保证燃料电池系统轴出一个确切稳定的电压。二是对电力进行转换，即将燃料电池输出的直流电转化为交流电，几平所有的燃料电池都要进行电力调节。对燃料电池电站和车用燃料电池系统，电力转换也是必要的。因为集中燃料电池电站输出的电力需要并入交流电网，分散式燃料电池电站需要给工厂、医院、办公楼、居民生活区中的交流设备提供电力，汽车上经常使用的是比直流电机效率更高的交流电机。对于用作小型便携式电子设备(笔记本电脑、摄像机等)电源的燃料电池系统，可以直接使用直流电，无须转换。电力调节和转换系统是必要的，也是有代价的，它会使燃料电池系统的效率降低5％-20％，使燃料电池系统的造价增加10％-15％。

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　　空气压缩机

　　空气系统要能够持续、高效地为燃料电池系统提供满足压力要求的空气，其核心的部件就是空气压缩机。燃料电池系统对空气系统的空压机提出很高的需求。燃料电池系统空压机要求有较高的能量转化率、良好的动态响应，质量小、体积小、噪音小、低成本、无油润滑，稳定摩擦性能以及耐磨的涂层和材料。常见的空压机类型包括螺杆式空压机、离心式空压机、罗茨式空压机、涡旋式空压机、滑片式空压机、液环式空压机和活塞式空压机。应用层面上，离心式空气压缩机结构紧凑、重量轻，排气量范围大，易损件少，运转可靠、寿命长，排气不受润滑油污染，供气品质高、大排量时效率高，且有利于节能，目前的整车应用场景较多。