质子交换膜燃料电池（PEMFC）除具有燃料电池一般特点之外，还具有低温启动快、无电解液流失、水易排出、寿命长、比功率和比能量高等突出优点，能够取代现有的汽车发动机作为动力源。

图1是一个燃料电池发动机系统的示意图。燃料供给设备一般为氢罐，进入阳极前先加湿及加热；空气供给设备（空压机或风机）向电池提供环境中的空气，进入阴极前也须调节状态；散热器排出冷却液从电池堆带出的热量。

目前影响PEMFC技术实用化的一个重要问题是热量和水的管理。燃料电池内部热平衡与水平衡紧密相联、互相影响，对燃料电池组的功率提升、燃料效率最佳化、燃料电池的寿命和运行安全起着关键作用。

燃料电池发动机系统的水和热的管理是相辅相成的，按照不同的回路，对电池反应循环内水的管理和对电池需要排出热的管理加以了区分，希望对燃料电池动力系统的分析和计算提供一个新颖而有效的方法。

图1燃料电池发动机系统结构示意图