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能源危机现已成为世界各国关注的话题,而在汽车行业中,各大车企对新能源汽车的研发也投入相当大的精力。新能源汽车有很多种,其中燃料电池汽车的出现使人类摆脱了对传统能源的严重依赖,具有高效率、零排放的优点。然而燃料电池汽车在产热上与其他动力源汽车之间存在较大差异,主要表现为燃料电池工作温度较低,且废热全部经热管理系统排出,导致汽车的热负荷较高。本文将通过数值模拟和实验相结合的方法,对燃料电池汽车热管理系统的主要零部件、散热模块和系统整体的散热性能展开研究。散热器散热性能的提高对提高燃料电池热管理系统的整体性能至关重要,若只通过实验的方法研究散热器对燃料电池散热性能的影响规律,不只研究成本高、耗费精力大,而且精度难以保证。
氢燃料电池是一种将氢气和氧气反应产生电能的装置，其工作原理可概括如下：氢气供应：氢气（H2）作为燃料通过氢气供应系统供应给燃料电池。氢气可以通过多种途径生产，包括水电解、天然气重整、生物质转化等方法。氧气供应：氧气（O2）作为氧化剂从外部空气中获取。在通常情况下，氢燃料电池使用的是大气中的氧气。电解质膜：氢燃料电池内部有一种称为电解质膜（通常是质子交换膜）的特殊薄膜。该膜既能阻止氢气和氧气直接混合，又能允许质子（即氢离子）通过。氢气氧化：在燃料电池的阳极（负极）侧，氢气发生氧化反应，将氢气中的质子（H+）释放出来，并释放出电子（e-）。这个过程产生的质子和电子分别通过电解质膜和外部电路。电子传导：电子通过外部电路流动，形成电流，可以用来做功或为其他设备供电。氧气还原：在燃料电池的阴极（正极）侧，氧气与质子和电子发生还原反应，生成水（H2O）。电子从外部电路回到燃料电池内部，与氧气和质子结合。
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