［本站讯］近日，山东大学控制科学与工程学院王雷教授团队在新能源领域权威期刊Journal of Power Sources（能源领域Top期刊，五年IF=8.4）发表题为"Multi-component gas recirculation modeling approach for ejector-based passive anode system of vehicle proton exchange membrane fuel cell under full operating conditions"的研究论文。该研究针对燃料电池系统氢气-水蒸气-氮气等多组分供气控制难题，提出了燃料电池供气系统多组分全工况预测模型，为燃料电池系统的高效、长寿命运行控制提供了关键技术支撑。该论文第一作者为山东大学博士研究生郭豪威，通讯作者为王雷教授，山东大学是论文第一通讯单位。

图1 发表论文首页截图

基于引射器的阳极循环系统是车用质子交换膜燃料电池提升氢利用效率、实现阳极水管理的关键子系统。然而，现有模型难以高效精准预测全工况下氢气-水蒸气-氮气多组分气体引射循环性能，制约系统动态响应与长寿命高效控制。

图2 基于引射器的燃料电池阳极循环系统

针对该技术瓶颈，本研究突破传统单组分引射器建模局限，创新性提出“全工况多组分气体引射循环建模方法”。通过融合气体组合壅塞理论、效率函数及多组分热力学属性计算，构建了覆盖临界/次临界双模式的高精度引射器模型，实现了含湿氢气在宽范围工况下的动态特性精准预测，并显著提升了计算效率，填补了多组分气体引射循环建模在车用燃料电池领域的空白。面向氢能源动力系统高效长寿命运行需求，为氢能动力系统的智能化控制奠定了理论基础。

图3 不同工况下基于阳极引射循环的车用质子交换膜燃料电池系统性能

王雷教授研究团队长期致力于氢能与燃料电池应用相关研究，在车用、舰艇、无人机等陆、海、空交通装备氢能动力取得了系列重要进展，相关研究成果发表于Applied Energy, Energy, International Journal of Hydrogen Energy等国际知名期刊。该研究获得了科技部重点研发计划、国防重点项目和重大项目支持。