AI即時調控技術讓甲醇燃料電池效能飆升153%！

燃料電池作為一種新興能源解決方案，能透過特定化學反應將燃料中的化學能直接轉化為電能，完全不需要燃燒過程。其中，直接甲醇燃料電池(DMFC)更是備受矚目，它能將甲醇中的化學能高效轉換為電力。

雖然這類電池在大型電子裝置、電動車等可攜式電源應用領域極具潛力，但現階段仍存在明顯缺陷。研究發現，隨著使用時間增加，電池內負責催化反應的材料（電催化表面）會逐漸失效，導致效能大幅下降。

傳統解決方法是透過調整施加電壓來清潔這些表面，防止化學反應產生的毒化物質堆積。但人工調控不僅需要考慮複雜的物理化學過程，在實際應用中也難以實現精準控制。

麻省理工學院(MIT)研究團隊近期開發出革命性AI工具「Alpha-Fuel-Cell」，能即時監測催化劑狀態並自動調節電壓。這項發表於《自然能源》期刊的突破性技術，相較傳統人工操作策略，成功將甲醇燃料電池的平均功率提升驚人的153%。

論文資深作者李鉅教授向Tech Xplore解釋：「就像汽車定速巡航系統能維持穩定車速一樣，我們希望AI能即時監控燃料電池，讓它始終保持在最佳運作狀態。」

這套系統採用先進的「行動者-評論家」強化學習架構：- 行動者模組：根據即時監測的電流-時間曲線分析電池狀態，選擇最佳操作策略- 評論家模組：評估特定狀態下採取的動作價值實驗資料顯示，使用Co-Pt-Ru/NC陽極催化劑的DMFC，在12小時連續運作下，AI控制策略的功率輸出遠優於傳統恆定電位策略。

研究團隊特別指出，這項技術突破三大關鍵：1. 採用卷積神經網路(CNN)直接分析原始電壓電流軌跡，無需大量訓練資料2. 僅需兩週時間採集約1,000組真實運作資料即可完成訓練3. 完全跳過傳統模擬環節，直接從實驗資料學習

李教授強調：「這是AI與能源裝置結合的首例示範，不僅能最大化燃料電池功率，還能實現催化劑自癒功能。系統會智慧判斷何時該讓電池『短暫休息』來恢復效能，而非無謂浪費時間。」

目前研究團隊正將這項技術從實驗室規模擴大到實際應用場景，同時也在測試將相同概念應用於電池和其他電化學系統。這項突破性進展可望大幅提升燃料電池效能，延長使用壽命，且無需昂貴的附加裝置。

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