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题名质子交换膜燃料电池流场设计及热管理研究进展
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作者
曾娅仪
刘泽华
洪京航
杨添会
谢丹
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机构
南华大学
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出处
《中外能源》
2025年第5期27-33,共7页
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文摘
质子交换膜燃料电池具有启动迅速、功率密度大、环境友好等特点,在交通、航天等领域备受关注。燃料电池流场设计和热管理策略对传热、传质、导电、疏水性等电池性能影响较大,双极板的流场设计对于燃料电池的性能起着决定性作用,而氢燃料电池热管理技术是提升其性能、安全性和寿命的核心研究方向。流场优化设计可分为流道布局优化和流道结构优化两大类,通过优化流道布局(如增加凸台、薄板等)和流道结构(如改变几何参数、设计新型流道),可显著改善传热传质效果,提高电池性能并减少水淹现象,新型流道在传热传质均匀性上具有更大的优势。在热管理方面,高效的余热利用方式、精准的散热控制策略以及低温冷启动策略是研究重点。通过耦合余热回收与冷却系统、开发智能控制策略以及优化冷启动技术,可有效提升燃料电池的性能、安全性和寿命。未来研究应进一步探索余热利用与乘客舱热舒适的耦合、针对不同工况进行流场设计优化以及开展非稳态模拟计算等。
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关键词
质子交换膜燃料电池
流场设计
热管理
传热传质
余热利用
冷启动
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Keywords
proton exchange membrane fuel cell
flow field design
thermal management
heat and mass trans-fer
waste heat utilization
cold start
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分类号
TM911.4
[电气工程—电力电子与电力传动]
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