中新网天津12月5日电 (记者 孙玲玲)记者5日从天津大学获悉，该校焦奎教授团队通过高精度数学建模提出了一种新型燃料电池数字化设计方法，可快速实现燃料电池数字化设计。提出并优化燃料电池。设计解决方案以提高电池性能、缩短研发周期并降低成本。相关论文发表在国际权威期刊《能源与环境科学》上。

新型燃料电池数字化设计方法示意图。 （天津大学供图）

燃料电池清洁、高效、无污染的特点越来越受到人们的关注。特别是氢燃料电池因其零污染、高效率等优点，已逐渐应用于公共交通、商用车、船舶等场景。但由于成本限制，相关产业链尚未充分展现能力。

“合理的燃料电池结构设计应促进内部气体传输、散热和液态水排出，从而提高电池性能。”焦奎教授介绍，目前相关厂商缺乏高效、高精度的商用燃料电池仿真模型。数字化辅助设计方法以及缺乏创新的电池设计解决方案，这阻碍了燃料电池功率密度和成本控制的提升。 “研究燃料电池的内部机制并优化其设计对于促进其商业化非常重要。”

据悉，焦奎教授团队在燃料电池设计理论和方法领域建立了高精度仿真模型，并对电池结构进行了优化。团队提出了适合商用燃料电池的设计方法，建立了大尺寸燃料电池的三维加一维仿真模型。其计算效率比传统三维模型高10-20倍。可以快速提出多种电池设计方案，缩短研发时间。循环。

论文共同通讯作者、北京亿华通科技有限公司副总经理李飞强博士表示：“以氢燃料电池为例。亿华通采用这种新方法设计的燃料电池，电化学反应一致、流阻分布一致性等指标较目前市场主流产品可提高20%以上，同时制造商的设计和制造成本可降低20%以上。降低至现有水平的60%，研发周期可缩短至原来的1/3。 ”

据了解，焦奎团队提出的数字化辅助设计方法具有通用性，可以应用于任何商用燃料电池。可以有效减少电池开发时间和成本，促进其商业化进程。此外，该方法还可以扩展到许多其他电化学器件领域，例如锂电池、电解池等。（上）