高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)是利用氢气与氧气作为燃料气体进行氧化还原反应发电的一种新型能源。这种发电装置由于产物还有水生成,因此对环境及其友好,除此之外HT-PEMFC还具备使用寿命长、发电效率高、使用响应快、产品体积较小等特点,广泛应用在,汽车、航天与军队中,并具有极大的发展前景。但同时由于封装载荷在电堆内部接触压力的分布不均,将会导致高温质子交换膜燃料电池的发电效率降低,此外端板的质量还影响着整个燃料电池电堆的成本与便携程度,因此通过对电堆端板的优化来降低电堆端板的质量,并提高电堆端板下表面接触压力的均匀性。本文首先要对现有端板进行有限元仿真分析,在进行仿真之前根据等效刚度理论对模型进行简化设计来节约计算减少计算量,并根据本文工况进行仿真分析,得到结构优化的初始条件。为达到提升燃料电池电堆工作效率与减轻电堆端板质量的目标,本文使用拓扑优化、形状优化与尺寸优化等方法对电堆端板进行优化设计,并提出评价电堆端板接触压力均匀性的指标(变异系数)与电堆总体优劣的评价指标(评价指标C)。本文使用变密度法对端板进行拓扑优化,然后在建模软件中进行形状优化,最终对其中一种结构使用代理模型与遗传算法进行尺寸优化设计,并对新设计的端板结构进行评价,可见最优的端板结构质量降低了45.12%,均匀性提升了47.76%,整体性能提升了46.44%。可见使用这种优化方法将会使电堆性能有很大的提升,可以为电堆端板的设计提供一种新的思路。