作为氢能领域核心应用场景之一，氢能两轮车近年来得到迅速发展，并逐渐形成“电解制氢-固态储氢-燃电驱动”的闭环运行场景。然而，当前氢能两轮车仍面临“综合成本高，寿命低，效率差，功率密度低”等痛点。为此，本项目拟通过以下方案来进一步解决当前提升空冷燃料电池端板两轮车系统关键设计痛点：

1.采用精细化流道设计,提升电堆体积功率密度；

2.采用更薄的气体扩散层设计，降低电堆占用的体积和成本；

3.对电堆进行多维度性能测试，最终为氢能两轮车提供高安全、零碳、长续航动力方案，并推广至无人机、备用电源等场景。

为了解决当前的氢能两轮车所面临的众多痛点问题，本项目拟通过优化两轮车用风冷电堆的方式来进一步实现两轮车的降本增效。通过优化风冷电堆流道的精细化设计，气体扩散层的减薄设计等方案来探究潜在的优化方案，实现系统成本的进一步降低。因此，期望能够在本项目中获取下列结果：

1.优化风冷电堆流场设计，采用精细化流道，提高电堆体积功率密度；

2.优化风冷电堆气体扩散层设计，采用更薄的高通量碳纸，降低电堆占用的体积和成本；

3.对电堆进行充分性能测试，匹配两轮车工况。

精细化流道设计：在Ansys Fluent软件上成功搭建了质子交换膜燃料电池仿真模型，并对模型进行了网格无关性检验与计算准确性验证。在传统直流道的基础上进行了流道优化设计：局部加宽流道与变厚度流道。利用所搭建的模型对不同流道电池仿真计算，分析计算结果，对比各流道间性能差异，挑选出了综合性能最优的流道，并据此设计了双极板。

GDL薄型化研究：应用Matlab软件进行了基于LBM方法的气体扩散层传质研究，探究了GDL各参数对空冷燃料电池工作性能的影响，提出了初步的参数构效关系。进行了针对现有商用GDL的单电池性能测试，验证并细化了仿真结果，探究了GDL厚度、孔隙率、疏水性等变量对单电池综合性能的影响，完成了GDL加速老化前后的形貌对比。基于仿真及实验研究，设计了与双极板匹配的基于220μmGDL的膜电极结构。