“燃料电池水含量的在线识别方法，成为提高燃料电池系统可靠性和耐久性的核心技术。”律致新能源技术总监邓延斌在2022高工氢电年会上表示，系统50%以上的故障与水管理直接相关，剩余30%的故障与水管理间接相关，改善水管理策略，能显著提升燃料电池系统的耐久性。
在2022高工氢电年会的燃料电池应用专场，邓延斌详细介绍了大功率质子交换膜燃料电池交流阻抗测试及分析方案。他对燃料电池的水管理策略研究现状、EIS阻抗机理、大功率EIS测量方案（对比）、EIS在PEMFC上的应用领域等多个方面进行了深入解读。
交流阻抗（EIS）应用分析
燃料电池系统为何会用到交流阻抗（EIS）？总结下来主要是电化学过程需要建立评价体系和验证手段，而交流阻抗（EIS）作为有力的电化学过程检测工具已得到验证，其应用具体又分为4大方面：
1、发动机系统控制策略需要评价体系和验证手段；
2、电堆材料、催化剂的关键参数识别测定，电化学反应性能评估与测定；
3、水管理策略需为氢、空、水三场操作条件修正提供参数依据；
4、电堆可靠性、耐久性运行故障分析设备。
在典型燃料电池系统水管理方法中，电压波动和压力降方法在一定程度上可用于电堆膜干水淹故障，但均受多个影响因素耦合，难以找到基准识别故障源，因此不太适合用于车载燃料电池系统。
另一种HFR检测分析技术已有商业化应用，它能够有效检测膜干故障，但受限于所检测的单一高频信号，无法有效识别水淹故障，因此在水淹检测方面仍存在短板。
然而，现阶段燃料电池系统的故障中，50%以上的故障与水管理直接相关，剩余30%的故障与水管理间接相关。改善水管理策略，将为燃料电池系统带来50%——80%的耐久性提升！显然，如何提升水管理策略和测试方法是有效提升燃料电池性能和可靠性的关键。
对于以上问题，邓延斌认为，提高水管理的策略，能显著提高电堆的寿命、性能和耐久性，这就需要比较好的工程方法和工具。综合来看，交流阻抗（EIS）是应用这些领域非常好的工具，其适用广泛，从膜电极、电堆到系统，测试结果具有一致性。
“电化学交流阻抗，是对HFR方法的一个升级。”邓延斌表示，燃料电池系统，内部有电化学过程，EIS测试数据对电堆操作条件变化敏感，通过EIS，可以在不破坏被测系统的前提下，获取被测系统内部的动力学信息。
事实上，PEMFC是由多个极化过程（含极化电阻和弛豫时间）组成，通过EIS阻抗可以识别各个计划过程的参数。对比其它方案，线性EIS是最具潜力的可车载应用的燃料电池系统故障诊断及水管理策略开发的方法。大功率EIS技术应用于电堆设计、参数标定、车载策略以及寿命分析，以帮助解决燃料电池的可靠性和耐久性问题。
现阶段，律致新能源在EIS方面已经掌握了高精度阻抗设备、定量阻抗分析能力、车载阻抗产品、车载阻抗算法四大核心技术，为燃料电池企业提供可靠的测试服务。
律致新能源的氢能业务概况
律致新能源成立于2017年6月，是一家致力于为燃料电池系统及核心零部件提供开发测试和智能制造解决方案的创新型技术企业，被评为2021年度上海市“专精特新”企业，荣获“氢燃料电池产业TOP50”、“2021年度小巨人企业”等称号。
产品方面，针对大功率燃料电池电堆与系统，律致新能源在2022年推出了用于大功率燃料电池电堆&系统的阻抗测试设备。该设备提高了对于大功率电堆的阻抗测试精度，通过新一代阻抗测量系统的设计，增强了测试设备对环境噪音的抗干扰能力。改进后的测试软件与数据处理算法，能够实现快速EIS扫频测试功能，将测试时间缩短至最快30s以内，提升了试验的效率与有效性。
市场方面，今年以来律致新能源的系统、电堆和双极板生产测试设备成功被三一集团、航天科技、上氢动力等数十家客户所采用，帮助客户实现产品开发和批量生产。接下来，律致新能源将进一步提升工艺整体解决方案的自动化和智能化程度，为客户提供覆盖规划、设计、制造、安调、维护、改造等的全生命周期解决方案，并可提供产品试制、试验服务，减少客户试错成本。
面向未来，律致新能源将研发专用的电堆活化设备，目标是在确保电堆活化效果的同时，提升电堆活化的效率，减少活化的时间与氢气及能源消耗，进一步降低电堆的生产成本。
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