近日，轮机工程学院大连市船舶绿色动力与高效热管理重点实验室在氢能驱动船舶混合动力系统多能流调控方面取得进展，相关研究成果以“Electric-Thermal-Gas Synergistic Dynamics in PEMFC-LIB Hybrid Systems for Hydrogen Ships: A Multi-Scale Evaluation Framework”为题发表于eTransportation（影响因子15.1）。这是我校以唯一通讯单位在该期刊发表的第一篇研究论文，eTransportation是由交通电动化领域国际著名专家欧阳明高院士创刊建立，涵盖电动汽车、电动机车、电动船舶、电动飞机等各种电动化交通运载工具，聚焦动力电池、燃料电池、电驱动、混合动力、充换电、智能控制、新能源基础设施与智慧能源系统等核心技术，蝉联全球交通科学技术领域的SCI学术期刊第1位。

随着航运业对能源效率、可持续性和减排要求的逐步提升，低碳零碳动力船舶是目前主要研究方向。近些年，氢能驱动船舶已在多个国家进行了研制，成为研究热点。此类船舶动力系统通常涉及燃料电池、锂电池等多种能源形式，其运行过程中电、热、气等多物理场相互耦合作用，对系统性能和可靠性产生复杂影响。因此，建立能够准确描述系统动态特性的模型，对于优化系统设计、保障安全运行以及实现高效能源管理至关重要。

为了提高质子交换膜燃料电池（PEMFC）与锂电池（LIB）混合动力系统高效协同潜力，研究团队构建了一维增强（1D+）多物理模型，耦合电、热与气体流动响应，提出基于相对变异指数（RVI）的响应评估方法，系统揭示了三种典型船舶动力系统工况下各物理域的动态特征与耦合关系。研究发现，不同物理域响应特性显著差异，其中热响应主导系统波动，电响应敏感性强，气流行为与负载紧密耦合。各运行模式在能量协同、热管理与稳定性方面呈现差异特征。

通过集成建模、分析和评估框架，勾勒出研究工作未来的应用前景，强调了跨系统多物理场交互的维度可扩展性、增强系统协同的异构能量耦合以及基于RVI的多物理场统一评估的度量体系，为氢能驱动船舶动力系统性能优化、系统电-热-气联合故障诊断和智能能量管理策略的推进奠定了基础，推动船舶能源系统绿色升级。

该论文通讯作者为轮机工程学院王哲副教授，该工作得到“十四五”国家重点研发计划“氢能驱动典型船舶关键技术”项目的支持。