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行业痛点
1. 电化学能量转化装置如燃料电池、电解池、二次电池等，其内部传输过程复杂，反应机理不清晰。
2. 现有仿真技术和软件难以满足产品的全流程正向设计需求。
解决方案
天津大学焦魁、杜青教授团队突破性地建立了涵盖部件-装置-系统三个层面的燃料电池等电化学能量转化装置的全流程仿真技术，开发了首款面向多种电化学能量转化装置正向开发的国产仿真软件ETSim。基于该成果，团队揭示了高功率密度燃料电池内复杂热质传递机理，创新性的提出电极流场一体化、催化层纤维化、图案化等燃料电池结构设计。该软件在仿真精度、计算效率、适用范围等方面均达到国际领先水平；基于此设计和制备的电极流场一体化燃料电池样机，电堆峰值体积功率密度可达9.8kW/L，较主流产品提升超80%。
焦魁，天津大学讲席教授、博士生导师，国家储能技术产教融合创新平台常务副主任，英国皇家化学学会会士(FRSC)和工程技术学会会士(FIET)，国际绿色能源协会(International Association for Green Energy)理事会成员与储能分会(Energy Storage Division)主席，国际期刊Energy and AI创刊副主编，International Journal of Green Energy副主编，Frontiers in Energy Research栏目主编(Energy Storage)，IEEE Transactions on Transportation Electrification, Applied Energy, Digital Chemical Engineering, Energy Advances等期刊编委。主要从事燃料电池、电解池、锂电池、温差发电器、内燃机、燃气轮机等装置中能量存储、转换、利用等问题的研究工作，针对燃料电池等电化学能量转换装置建立了知识产权自主可控，全流程、高效、高精度，可用于正向设计与实时控制的仿真模型和软件，获授权发明专利和软著40余项，在计算精度、计算效率和适用性等方面均达到了国际领先水平，应用于一汽、东风、上汽等数十家国内外领军企业的产品研发，经济和社会效益显著。
低碳交通领域、新兴储能领域
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