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为了研究质子交换膜燃料电池（PEMFC）堆在冰点（273K）下快速、低损坏的冷启动，建立了一个包含40片单池的二维动态堆模型，用于估计电池堆内每片单池内水的结冰／融化时间，并利用获取的液相／固相分界线分析各单池的差异性。在环境温度为260K时，仿真模拟了电堆的结冰，融化过程并得到以下结论：（1）关机后，电堆外层单池先结冰且每片单池结冰耗时相等，但外层单池开始结冰的时问间隔较内层单池问的开始结冰时间间隔长，最里层几片单池几乎同时结冰；（2）开机前，加载热源加热质子交换膜，若内部残留水结冰则电堆的升温时间比没