丰田第二代Mirai和现代NEXO单电池对标

日本丰田和韩国现代代表了全球燃料电池发展的两条技术路线，尤其体现在电池结构、制造工艺和系统架构等方面。本文对标了丰田第二代Mirai和现代NEXO的电池结构。

丰田Mirai单电池结构

在电池结构上，丰田第二代Mirai和现代NEXO差别较突出。前者采用一体化封装单电池方案，电堆发电体由330片相同的发电单电池经重复堆叠形成，但单电池由 第一代的EPDM硫化粘接过渡为UV光固化密封和热熔粘接 方案，如上图所示。与丰田不同，现代NEXO燃料电池堆发电体在装配中采用 双极板和膜电极交替层叠 方案。其中双极板组件由阴极多孔 网状流场 、阴极 隔板 和 阳极板 三部分组成，多孔网状流场通过其外围边缘的四个点与阴极隔板焊接连接，阴极隔板通过在 边缘位置的六个焊接点与阳极板固定连接 ，阴阳极板间冷却剂腔通过 一体注塑在阴极隔板上的胶线实现压缩接触密封 ，如下图所示。

现代NEXO双极板结构示意 丰田第二代Mirai电堆发电单体数量为 330 节，官方数据显示峰值输出功率 128 kW。其单电池外廓长宽为 425 mm× 150 mm，反应区长宽为 260 mm× 105 mm，面积利用率约为 43 %，面积比功率约为 1.42 W/cm2。现代NEXO电堆发电单体数量为 436 节，官方数据显示峰值输出功率 95 kW。其双极板外廓长宽为 413 mm× 118 mm，反应区长宽为 278 mm× 100 mm，面积利用率约为 58 %，面积比功率约为 0.78 W/cm2。(相关实物可联系后台)

丰田第二代Mirai和现代NEXO电池尺寸对比

丰田第二代Mirai单电池实物

现代NEXO电池实物

在电堆结构上，丰田第二代Mirai和现代NEXO差异明显，如下图所示。现代NEXO的发电单元采用 拉带紧固 ，为 双层 结构，每层各 218 节电池单体。新型Mirai采用 封装箱紧固 ，为 单层 结构，由 330 节发电单体串联。为改善电芯的 端部效应 ，现代NEXO在上下层电芯端部分别添加 端部加热器 (End cell heater)。与第一代相近，新型Mirai仍在电堆两侧增加 伪电池 (不发电)。

丰田第二代Mirai和现代NEXO电堆结构示意 现代NEXO和丰田新型Mirai采用相似的 逆流 进气方式和 进排气口两端布置 形式，即 阳极侧氢气和阴极侧空气在反应区主要以水平相反的方向流动 。其中，现代NEXO阳极板流场为标准的 水平直流道 ，阴极板采用增强气体传质设计的3D 多孔网装流场 ，阴阳极板都具有单独的 流场分配区 (仅导气)。丰田第二代Mirai阳极流场为 水平波纹形 流场，阴极板采用 具有收缩截面特征的水平直流道 ，阴阳极板流场分配区的 部分区域兼具发电功能 。针对耐久性能，现代NEXO采用 改性不锈钢基材成形后无表面处理 技术，丰田新型Mirai采用 预涂层基材 技术。(相关实物可联系后台)

文章链接 → 丰田第二代Mirai燃料电池的预涂层技术

文章链接 → 现代NEXO燃料电池的无涂层技术

丰田第二代Mirai和现代NEXO进气方式示意

来源：燃料电池干货公众号