1. 本选题研究的目的及意义
燃料电池作为一种新型清洁能源技术，具有能量转换效率高、零排放、噪声低等优点，在未来能源结构转型中扮演着至关重要的角色。
质子交换膜燃料电池（PEMFC）因其工作温度低、启动速度快、功率密度高等优势，被认为是最具应用前景的燃料电池类型之一，在交通运输、便携式电源、固定式发电等领域有着广阔的应用前景。
然而，PEMFC的商业化应用仍面临着一些挑战，例如成本高、寿命短、性能衰减等问题。
2. 本选题国内外研究状况综述
PEMFC的建模与仿真对于深入了解其工作机制、优化设计和性能预测至关重要。
国内外学者在PEMFC模型研究方面取得了丰硕成果，主要集中在以下几个方面:
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以质子交换膜燃料电池为研究对象，针对现有电堆模型复杂度高、计算量大等问题，开发一种简化的电堆混合模型，并利用该模型进行电堆性能优化设计研究。
主要研究内容包括以下几个方面：
1.简化电堆混合模型构建:基于燃料电池的基本原理和电化学反应机理，建立简化的电堆混合模型。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。
首先，通过查阅文献和理论分析，了解质子交换膜燃料电池的基本原理、工作机制以及关键影响因素。
在此基础上，建立简化的电堆混合模型，并利用数值方法进行求解。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.提出一种简化的PEMFC电堆混合模型：该模型将在保证一定精度的前提下，简化模型的复杂度，使其更易于计算和分析，为PEMFC的快速性能预测和优化设计提供可能。
2.结合实验数据对模型进行验证和修正：通过搭建燃料电池测试平台，采集实际工况下的电堆性能数据，用于验证和修正所建立的简化模型，提高模型的准确性和可靠性。
3.基于模型进行电堆性能优化设计：利用所建立的模型，分析不同参数对电堆性能的影响，并利用优化算法寻找最佳的电堆设计参数，以提高电池的性能、寿命和可靠性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 王建，张存满，王诚，等. 燃料电池阴极气体湿度对电堆性能影响研究[J]. 电源技术, 2021, 45(8): 1306-1310.
2. 马超美，衣宝廉. 质子交换膜燃料电池水管理研究进展[J]. 化工进展, 2020, 39(1): 104-112.
3. 李欣, 张海超, 邵洋. 燃料电池电堆水热管理研究进展[J]. 电池工业, 2022, 26(5): 243-248, 254.
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