1.1 PEM燃料电池研究背景 燃料电池是将燃料的化学能直接转化为电能的装置 。

由于其发电过程中不涉及氢氧燃烧，没有像火力发电机那样通过锅炉、汽轮机、发电机的能量形态变化，不受卡诺循环的限制，进而能达到很高的发电效率，发电时不产生污染，组装和维修都很方便，工作时没有噪音。

PEM燃料电池凭借高效率和低污染等突出优点被认为是移动式应用的理想能源。

因此，质子交换膜燃料电池是一种清洁、高效、绿色环保的新型能源。

1.2 PEM燃料电池的结构和工作原理简介 1.2.1PEM燃料电池的结构 PEM燃料电池主要有端板、电流收集器、双极板、气体扩散层、膜电极组件（MEA）、弹性体垫片等组成，其典型结构如图1所示。

膜电极组件（MEA）是PEM燃料电池的核心部件之一，它由一片质子交换膜和两层催化层组成。

质子交换膜的作用是使质子通过而阻止电子通过。

催化层是燃料和氧化剂发生化学反应的区域。

扩散层是导电材料制成的多孔介质，其作用一方面为气体扩散提供通道，另一方面支撑燃料电池的催化层。

双极板即流场板，它的主要作用是均匀反应气体，导出反应生成的热量。