科技日报天津12月5日电 （记者陈曦 通讯员焦德芳 霍文明）记者5日从天津大学得悉，该校机械工程学院焦魁教授带领团队经过高精度数学建模，提出了全新燃料电池数字化规划办法。该办法可优化燃料电池规划的详细计划，提高电池功能，缩短研制周期并削减相关本钱。相关效果近期宣布在世界期刊《动力与环境科学》上。
燃料电池是继水力发电、热能发电和原子能发电的第四种重要发电技能，因其具有洁净、高效、无污染特色而渐渐的遭到重视。尤其是氢燃料电池，凭仗其零污染、高功率特质，已逐步在公共交通、商用车辆、船只等场景得到使用。但受制于本钱，燃料电池相关产业链没有“大展拳脚”。
焦魁介绍，合理的燃料电池结构规划应该做到促进内部气体传输、热量耗散以及液态水排出，然后提高电池功能。现在，相关厂商既缺少商用燃料电池的高效高精度仿真模型与数字化辅助规划手法，又缺少立异性电池规划的详细计划，这对燃料电池功率密度提高与本钱操控造成了阻止。
“研讨燃料电池内部机理并优化规划，对推进其商业化进程很重要。”焦魁说。该团队提出了一种适用于商用燃料电池的规划办法，建立了大尺度燃料电池三维加一维仿真模型，其核算功率较传统三维模型提高10至20倍，能够敏捷提出多种电池规划的详细计划并缩短研制周期。
这种规划办法还能优化燃料电池的分配区结构，让电池功能取得明显提高。“以氢燃料电池为例，亿华通用这种新办法规划的燃料电池，在电化学反应和流阻分配一致性等指标上，较现在市场主流产品能够提高20%以上，而厂商规划制作本钱则可下降至60%，研制周期能够缩短30%以上。”论文一起通讯作者、北京亿华通科技股份有限公司副总经理李飞强博士说。据了解，焦魁团队提出的数字化辅助规划办法具有通用性，还可拓宽至锂电池、电解池等其他许多电化学设备范畴。
