我所理解的氢燃料电池(第十章：系统-空气子系统3-中冷器)
10-1-2 中冷器
从空压机出来的空气，因为经过了空压机的压缩，温度会升高，可以到达150℃以上。由于燃料电池的工作温度在80℃左右，所以需要对高温的空气进行冷却降温，起到这个作用的装置就叫做中冷器。
中冷器本质上是一种热交换器，目前燃料电池系统主要使用的中冷器是间壁式的，其原理是冷热流体通过固体壁面（如金属板、管道）隔开，热量通过壁面传导实现交换，通过隔开结构的不同，间壁式的中冷器又主要细分为管壳式与板翅式，其中板翅式中冷器因其换热效率高、体积紧凑等特点，主要应用于车用燃料电池系统；管壳式中冷器因其结构简单、易清洗维护、体积大、换热效率较低等特点，主要应用于大型燃料电池系统，如船舶、电站。
根据冷却介质的不同，中冷器又可以分为风冷式和水冷式两大类，现在的燃料电池系统一般都是采用水冷方式，所以中冷器也是采用水冷式，这样的话，中冷器的冷却液进出口可以与燃料电池系统的冷却水管路相连，形成冷却液循环回路。
这里就产生一个小问题，中冷器冷却管路与燃料电池系统是怎么相连的？
目前燃料电池系统中，中冷器与电堆冷却管路有并联和串联两种连接方式，并联结构是目前燃料电池系统的主流方式。
串联方式，冷却液先流经中冷器，再进入电堆冷却管路，或反之。这样方式的特点是结构简单，但是中冷器与电堆的散热会互相影响，同时一方的阻力会导致另一方流量不足。
并联方式，中冷器与电堆冷却管路分别连接至冷却液主回路，各自独立散热。这样方式的特点是散热效率更高，调控更灵活。
当中冷器与电堆冷却管路并联时，进入中冷器的冷却液温度与进入电堆的冷却液温度是相同的，进入中冷器的高温压缩空气需要被冷却液冷却，这个时候，就需要提到中冷器的核心量化指标---温度效率，ηT。
ηT =（ Tinair - Toutair）/（Tinair - Tincoolant）
Tinair ：空气进口温度；
Toutair：空气出口温度；
Tincoolant：冷却液入口温度：
根据热力学第二定律，热量传递过程中必然存在熵增（能量损失），导致实际换热量始终小于理论最大值，所以温度效率不会达到100%，因此中冷器出口的空气温度要高于冷却液入口温度。水冷式中冷器的温度效率范围一般在80%-95%之间。
如果冷却液入口温度是70℃，空气进口温度按照极端工况是150℃，温度效率按照最低是80%，那么中冷器空气出口的温度是86℃，可以看出即使中冷器空气出口的温度要高于进堆冷却液温度，这个温度是电堆能接受的温度，如果考虑增湿器的对空气的降温、高的温度效率、非极端空气进口温度，进入电堆的空气温度是不会影响电堆的工作性能，甚至进入电堆的空气温度会小于进堆冷却液的温度。
不管怎么样，空气侧进口温度和冷却液进口温度需要相互匹配和协调。一方面，冷却液的温度会影响中冷器的换热效果，进而影响空气侧进口温度。如果冷却液进口温度过高，中冷器对压缩空气的冷却效果就会下降，导致进入电堆的空气温度偏高；反之，如果冷却液进口温度过低，可能会使空气冷却过度，甚至导致空气中的水汽凝结，影响电堆性能。另一方面，空气侧进口温度的变化也会反馈影响冷却液温度的控制。例如，当空气侧进口温度因工况变化而升高时，可能需要增加冷却液的流量或降低冷却液的进口温度，以保证电堆的温度稳定。
对于中冷器来讲，除了温度效率这个核心量化指标，还有一个需要考虑的，那就是压力损失，包括空气与冷却液。
空气侧压降过大：会增加空压机功耗，降低电堆进气量，影响系统效率。
冷却液侧压降过大：会增加水泵功耗，可能导致冷却回路流量不足。
对于车用燃料电池系统的中冷器，需要小型化、轻量化，可以提高紧凑性、节省安装空间、降低系统重量。同时还需要考虑中冷器的密封性，如果存在焊接缺陷、材料腐蚀或疲劳，都有可能导致冷却液泄漏到空气侧，严重影响燃料电池系统的安全性。
