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作者：王紫寒;杨钧;桑君康;刘曌;官万兵;蔡文远;纪育博;罗象;吴韬;
单位：宁波大学材料科学与化学工程学院;中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江省先进燃料电池与电解池技术重点实验室;浙江氢邦科技有限公司;宁波华润兴光燃气有限公司;宁波诺丁汉大学理工学院;
摘要：随着全球能源结构转型的推进，固体氧化物燃料电池(SOFC)因其高效、清洁的能源转换特性成为研究热点。甲醇作为液态氢载体，具有储运安全、来源广泛等优势，其重整制氢耦合SOFC系统可规避氢气储运难题，提升能源利用效率。本工作针对甲醇蒸汽重整耦合平管型SOFC电堆系统，研究开发了一种基于吉布斯自由能最小化的平管型SOFC电堆模型，该模型执行热量和质量平衡，并在电压计算中考虑了欧姆、活化和浓度极化损失，可以预测不同运行条件下甲醇SOFC的发电特性，通过对比模拟计算结果与使用甲醇运行的平管型SOFC电堆实验数据验证了该模型的准确性。本工作还对电堆燃料利用率、电流密度和蒸汽与可燃碳(甲醇)的摩尔比等参数开展了敏感性分析，以深入了解主要变量对系统的影响。为甲醇SOFC系统的优化设计与稳定运行提供了理论与实验依据，对推动清洁能源高效利用具有重要意义。
关键词：固体氧化物燃料电池;甲醇;系统模拟;实验;燃料利用
基金资助：国家重点研发计划（2021YFB2500402）
