隨著化石能源的日益消耗和對環保的逐漸重視，利用電能取代化石能源作為動力的電動汽車受到了世界各國的關注和大力研發。電池技術作為電動汽車的核心和瓶頸，是電動汽車研究的重點和熱點方向，也是關系到新能源汽車成本、續航里程、安全性及使用壽命的關鍵。

目前的電池研發方向，主要有四種技術路線：鋰離子電池、燃料電池、超級電容和鋁空氣電池，其中前三者得到了廣泛應用，后者尚在實驗室研究階段。整體來看，鋰離子電池和燃料電池在未來相當長時間內是主要發展趨勢。

由于電池研發的特殊性，其設計涵蓋電、電化學、熱、流動、結構，甚至電磁干擾等多個學科，并且上述幾個學科性能緊密相關，客戶在設計電池時，必須使用多物理場的方法來進行。

目前對于新能源電池的仿真研發主要在于電池反應研究以及熱管理研究兩大方面，Ansys對這兩大方面的研究均有較成熟的解決方案。

由于電池研究過程中的物理現象具有差距非常大的時間和空間維度，Ansys為此提供了MSMD的解決方法；還針對電池使用過程中可能遇到的問題，如短路、熱失控等等提供了相應的模型和解決方案。

除此之外，Ansys還可以通過CFD的計算結果提取出電池的ROM降階模型，可近乎實時得到精度非常高的結果，并可將此ROM降階模型用于系統仿真中。

最后，Ansys針對電池具體使用過程中的結構強度、振動性能、疲勞分析、跌落分析、擠壓分析、沖擊分析、碰撞分析等一系列國標中要求的測試均有對應的仿真方案。

• 固體氧化物傳熱傳質仿真分析

• PEMFC 電池組模擬

• 反應濕度對PEMFC性能影響

• PEMFC 水管理

• PEMFC 電解仿真

• 基于MSMD方法的電池單體熱仿真
  

• 電池單體倍率性能分析

• 電池單體熱失控仿真

• 電池針刺或內外部短路分析

• 基于Fluent/Icepak的電池包CHT傳熱分析
  

• 電池PACK散熱分析

• 基于MSMD方法的電池包整體熱仿真

• 基于MSMD方法的電池包短路仿真

• 電池PACK串并聯特性分析

• 基于LTI-ROM降階模型的電池包熱仿真
  

• 基于SVD-ROM降階模型的電池包熱仿真

• 電池單體強度分析
  

• 電池單體跌落分析

• 電池PACK強度分析

• 電池PACK振動性能分析

• 電池PACK跌落性能分析

• 電池PACK振動疲勞分析

• 電池PACK擠壓仿真分析

• 電池PACK沖擊仿真分析

• 電池PACK碰撞仿真分析

• 電池PACK溫度沖擊仿真分析

Ansys新能源電池解決方案從電池工作的天然多物理場特性出發，分別從流體、電化學、傳熱、結構強度以及系統仿真角度來解決客戶的研發設計問題。

• Ansys CFD：Ansys Fluent內置了MSMD模塊，專門用于進行鋰電池的流體仿真工作，具體包括電池的熱管理、冷卻傳熱、電化學反應計算，還有專門的熱失控模塊來仿真鋰電池的極端熱擴散現象。Ansys Fluent內置了PEMFC和SOFC模塊，專門用于燃料電池的研發仿真工作，其中PEMFC模塊用于質子交換膜燃料電池的電化學、熱、流動等仿真，其中的SOFC模塊用于高溫氧化物燃料電池的仿真工作。

• Ansys Mechanical：業界最先進的結構強度仿真模塊，可針對電池研發中的結構強度、應力應變、振動模態、疲勞壽命、拓撲優化等方向進行仿真設計。其中LS-dyna已經是整個行業內的黃金軟件，廣泛應用于電池包/模組的針刺、碰撞、擠壓、沖擊等仿真。

• Ansys Twin Builder：憑借強大的系統仿真能力和模型庫，Twin Builder可針對電池仿真中的電性能仿真進行快速建模，搭建ECM或NTGK電化學模型模型，并且Twin Builder可配合Ansys Fluent一起進行LTI和SVD降階，在Twin Builder界面內實現電熱耦合仿真，以近乎實時的仿真速度來實現接近3D CFD的仿真精度。