质子交换膜燃料电池寿命快速测评理论研究.docx

质子交换膜燃料电池寿命快速测评理论研究成果形成了以下科学发现：1、老化规律与寿命预测公式。针对寿命预测公式空缺问题，发现老化过程中工况作用的线性疲劳累积损伤规律、性能曲线衰变的横向压缩规律、电压衰变与膜电极参数的关系、衰变曲线的一阶惯性特性规律，首次提出了预测寿命的理论公式、经验公式和修正公式。突破了燃料电池寿命快速评价难题。2、性能波动积水影响规律与判据公式。针对波动衰变识别无据问题，揭示出性能随机波动的主因是积水，发现流场压力降与积水和性能降幅的规律，突破加湿气体粘性系数的公式量化难题，研究出燃料电池压力降公式，用作积水状况及其对性能影响程度的判据。为寿命预测准确性提供了保障，也为水管理研究奠定基础。3、工况影响规律与延寿调控方法。针对老化机理主次不清问题，首次明确了主要工况对燃料电池寿命的影响占比，揭示出第一影响的变载工况的缺气机理,发现第二影响的启停工况在停机后及时降低电压可消除对寿命的影响，发现在传统“停机-怠速”工况盲区有“逆衰变”现象。发展了老化机理，形成了延寿调控方法。成果的主要技术创新点：揭示了燃料电池老化过程的多项规律，首次提出预测燃料电池寿命的理论公式、经验公式和修正公式，其中经验公式被国际同行称为“最著名模型”和“裴公式”；为保障寿命预测准确性，基于发现的规律，提出了辨识积水影响程度的判据公式；揭示出工况对寿命影响的量化排序，对影响工况有新的重要发现，重新认识了老化机理，提出了延寿调控方法。