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和燃油車在寒冷環境中行駛前需要“熱車”一樣，燃料電池車在溫度零下的環境中也需要進行額外的低溫冷啟動流程，來保證性能的穩定。
燃料電池低溫冷啟動是指燃料電池汽車可在0℃以下的溫度中成功啟動，并可將燃料電池內部溫度迅速提升至能滿足系統正常運轉的70~80℃。
燃料電池在零下溫度啟動的過程中，反應生成的水會在燃料電池內部結冰，造成燃料電池無法正常啟動或性能下降。
當燃料電池在低溫下開始工作時，產生的熱量會使系統內部的冰融化，如果產生的熱量不足，產生的水就會迅速結冰。
東方電氣(成都)氫燃料電池科技有限公司相關技術人員曾表示，低溫環境下提升燃料電池系統的啟動速度、運行性能，是提高燃料電池系統環境適應性和用戶體驗感的關鍵。
燃料電池在低溫環境下如何實現無損儲存和啟動，也是影響燃料電池汽車在寒冷地區進行商業化推廣的重要因素。因此，耐受低溫啟動和低溫存儲是評估燃料電池系統環境適應性的重要指標。
2020年9月發布的《燃料電池汽車城市群示范目標和積分評價體系》中，明確了將-30℃的冷啟動作為燃料電池系統技術的硬性門檻及關鍵指標之一。
停機過程中燃料電池系統，尤其是膜電極的水含量，決定了燃料電池系統在低溫環境下能否重新啟動運行。燃料電池冷啟動成功的另一個關鍵在于，反應過程中系統溫度升高的速度能不能超過水結冰的速度。
“簡單來說，低溫冷啟動的核心是通過改變電堆操作點，最大化提升低溫下電堆熱效率，從而達到快速升溫跨過冰點的目的。”上海重塑能源科技有限公司冷啟動項目負責人曾表示，“低溫啟動成功的本質，在于保證電堆溫度由零下升至0℃以前，陰極催化層的殘留水結冰及啟動過程中的產水結冰不會完全堵塞氣體通道，從而反應能持續進行，直至電堆完成化冰。”
而在低溫條件下，燃料電池的運行功率受到影響，往往很難在短時間內通過自身發出的熱量完成快速升溫，這時就需要輔助性措施進行幫助，如保持電池內部溫度高于0℃、外部加熱、除水等。
研究表明，以下設計措施有利于燃料電池的低溫冷啟動：
1。零部件布置和管路走向應利于排水，避免積水。
2。傳感器是容易受到結冰影響正常工作的零部件，需要考慮采用疏水涂層，防止低溫下傳感器失效。
3。停機前對電堆、部件、管道中的殘余水進行吹掃排出，避免結冰。
4。恒壓控制加載策略：在穩定電壓的同時，增加自加熱功率，穩定電壓，確保單體電壓一致性，保護其它用電設備。
5。在冷啟動的過程中，實施過程診斷，確保冷啟動的成功和保護部件。
6。通過引入外部熱源，對電堆、零部件以及管路進行加熱除冰，是實現低溫冷啟動的有效手段。（資料來源：汽車文摘）
當前國內的燃料電池汽車基本上已經達到了在零下30攝氏度時，5分鐘內成功啟動的技術水平。紅旗新能源開發院動力總成在紅旗燃料電池發動機低溫啟動開發調試方面，取得在-30℃低溫環境下，實現0.8℃/s快速溫升的突破性進展。東方氫能已經研發出燃料電池系統的低溫無損儲存、-35℃低溫快速啟動等技術。
現在大多數燃料電池汽車的低溫啟動的方法主要是加熱和保溫等輔助性措施。這種輔助性冷啟動會增加電池系統的重量和體積，同時增加系統操作的復雜性，需要探尋無需外部力量即可進行低溫啟動的技術方向。
在無助低溫冷啟動方向，新研氫能實現了金屬板電堆-47℃無助低溫冷啟動和-52℃的無助低溫冷啟動；捷氫啟源P3X燃料電池系統的額定功率達117kW，可在無外加熱的條件下，30秒內實現-30℃低溫啟動。
即便如此，關于低溫冷啟動的研究還是需要繼續探索，在縮短啟動時間、降低能耗等技術上進行升級。
有專家分析稱，實現燃料電池系統的低溫快速冷啟動，需要進行硬件設計和軟件策略的優化，完成減少冷卻腔容積和電堆整體的熱容、提升冷啟動期間電堆的排水能力、縮短吹掃時間等一系列挑戰；還可以進行系統無積水設計、電堆啟動自加熱技術的研發等。
隨著燃料電池系統的設計、材料研發等相關技術的發展，相信在未來可以實現燃料電池在低溫條件下的低能耗快速啟動，助力解決燃料電池汽車在寒冷地帶的普及的阻礙。
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