直通道PEM电解槽

寻优提效降耗

5 cm × 5 cm电解槽通过入口参数优化实现能效与热安全的协同提升，运行调节策略可直接用于单电池放大设计。

Zilong, Yang · Jin, Yang · Haoran, Sun · Liu W. · Li, Hongkun · 祝乔

Applied Energy 2025

参数信息

最优效率降幅

7.5 %

入口温度降幅

6.1 %

入口流量倍数

3

技术优势

把计算成本降下来

用ANN代理模型替代三维多物理场仿真，使原本昂贵的优化问题可在合理时间内求解，便于后续快速参数寻优。

给定工况就知该调多少

在11–35 W功率范围内明确给出入口温度和流量的调节幅度：温度需降低6.1%，流量增至三倍，即可维持安全高效运行。

效率损失有上限

在所考察功率范围内，最优效率仅下降7.5%，避免了因功率提升导致效率大幅衰减，为宽功率运行提供定量依据。

应用场景

• PEM电解槽设计：提供单电池最优运行参数，直接用于流道设计与放大。
• 绿氢制备系统：在宽功率下维持高效率，提升绿氢系统整体能效。
• 电解水制氢：给出入口温度与流量调节策略，保障电解水反应稳定。
• 电解槽热管理：通过参数寻优避免过热，确保热安全运行。