PEM燃料电池在国内外的应用现状分析：

燃料电池(Fuel Cell)是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能不经燃烧直接转化为电能的发电装置，是氢经济中的关键环节。与内燃机相比较，它不经过热机过程，因此不受卡诺循环效率的限制，理论上能量转化效率在80%以上，实际使用效率可达40%~50%，是内燃机的2~3倍，并可以减少90%以上的主要污染物的排放（氮和硫的氧化物），噪音也比较小，因此其具有功率高、能量转换效率高、低温启动(60~85 ℃)和无污染、零排放等突出优点，相对蓄电池而言，燃料电池的能量密度和功率密度高，且无需等待充电，从而成为极具前途的新型能源技术。

在不同类型的燃料电池中，质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)是目前应用前景最广且发展最快的一类燃料电池。由于它有低温工作、启动耗时少、极高的功率密度、低温下快速启动、结构简单、可靠性高等优点，因此它被看做新一代汽车的电源、便携式发电装置、居家百姓热电联供系统等，使它受到各国政府和电源类企业的高度重视和大力支持。作为燃料电池的重要部件，在电池工作状态下，流场板不但提供燃料和氧化剂，使它们向电极分配的流道，还提供相邻单电池的电子电流通道，也被叫做双极板，它的作用是串联各单电池。可以说流场板对燃料电池有很大影响，最主要体现在它的性能和成本上。而材料和流场结构设计是流场板的研究中两大重点而又难以突破的难题。

在流场结构建模优化方面有许多研究：

王敏，孙红，陈斌等在混合流动模型的基础上，建立了一个新的二维、稳态、非等温、两相流的单电池电化学反应模型。

覃有为，刘坤，肖金生将实际燃料电池阴极进气系统进行简化，指出两头双进气的布置方案或者高压系统可以使得电堆内的不均匀性得到显著改善。但采用高压系统会导致电堆效率下降。

胡鸣若,顾安忠,石玉美优化了交指型流场极板，最后指出增大电池进出口压差、减小气体扩散电极厚度以及增加极板流道个数都可以进一步改善采用交指型极板的PEM 燃料电池的性能。

Damian-Ascencio, Saldantilde;a-Robles, Hernandez-Guerrero提出了一个具有树状流场通道的模型，指出具有两个37°分叉水平的流场在去除阴极通道中的水是有效的，从而会有良好的电流密度。此外，通过增加分叉数量可以获得更好的PEM燃料电池性能（更高的电流密度产量和更低的熵产量）。

丰田最近开发的未来3D细网格流场改善了质子交换膜（PEM）燃料电池堆中的水管理和物质运输，这表明其具有强大的高功率PEM燃料电池堆性能的潜在价值。指出可以使用本模型优化复杂的流场设计，以便有效地去除大量生成物水并因此使气体输送电压损失最小化。

陈士忠,夏忠贤,张旭阳,吴玉厚进行了组合流场的模拟测试，指出蛇形渐变流场的整体性能最好。