热管理一直被认为是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的关键问题之一。热管理系统的关键作用是保持PEMFC的最佳运行温度，并在单个燃料电池和堆栈上降低温差。严重的温差会导致性能下降和耐久性下降，因此了解单个燃料电池和燃料堆内部的温度分布是至关重要的。本文提出了两相HFE-7100冷却方法用于PEMFC热管理，并对燃料电池内部的温度变化进行了研究。并与单相水冷法进行了比较。针对两种不同的冷却方法，在不同的条件下，对单个PEMFC内部的温度分布进行了数值研究。建立了考虑传质、电化学反应和传热的燃料电池模型。
结果表明，两相HFE-7100冷却方法在温度保持和温度均匀性方面优于单相水冷法，特别是在大电流密度区域。实验结果表明，采用两相冷却方法，电池温度对系统负荷变化的依赖性较小。表明采用两相冷却方法的燃料电池系统具有较高的热稳定性。此外，还讨论了两相HFE-7100冷却方法中冷却剂流量和冷却剂入口压力的影响。结果表明，两相冷却方法在冷却液流量低、冷却液压力增大时系统温度升高的情况下，仍然具有可靠的冷却性能。
——文章发布于2018年5月29日
