质子交换膜（Proton Exchange Membrane,PEM）燃料电池作为一种零污染发电装置,具有可靠性高、能源利用率高、低温快速启动等优点,在新能源汽车行业中具有广泛的应用前景。输出功率作为PEM燃料电池的重要性能指标,其损失主要由电池结构中的金属极板与气体扩散层之间的接触电阻导致。受工艺水平所限,PEM燃料电池在组装过程中存在多种组装误差,引起金属极板与气体扩散层之间的接触电阻增长。对所有组装误差项的参数值进行控制,容易导致制造成本的急剧增加。因此需要找出影响接触电阻的关键组装误差项,发现不同组装误差引起的接触电阻变化情况,以从设计阶段开始指导PEM燃料电池组装工艺的控制优化,提升电池输出功率。针对以上工程需求,以单节电池为主要对象,本文在构建单电池接触电阻仿真模型的基础上,分析PEM燃料电池单电池组装误差对接触电阻的影响关系,预测不同关键组装误差下的单电池接触电阻分布情况,具体研究工作包括:1)描述PEM燃料电池单电池中存在的组装误差,以组装误差为有限元仿真参数,构建金属极板与气体扩散层之间的接触电阻仿真模型,设计基于接触应力的接触电阻计算公式,以工程案例中的接触应力与接触电阻的数据,基于最小二乘法拟合出用于接触电阻计算的幂函数公式,案例结果表明,拟合出的幂函数公式和方差、均方根较小,可用于计算接触电阻的计算。最终获取了组装误差为输入量、接触电阻为输出量的数据样本。2)针对组装误差的协同变化特点,同时考虑组装误差与接触电阻之间的复杂非线性关系,提出改进的全局敏感性分析方法,量化评价组装误差对接触电阻的影响关系。在改进的敏感性分析方法中,基于自适应Sobol序列对组装误差进行随机采样,利用蒙特卡罗算法估算接触电阻的变化方差,以准确计算接触电阻对组装误差的敏感性系数。以工程案例的有限元仿真数据为依据,对比了本文方法与传统敏感性方法的计算效率,分析了组装误差对接触电阻的影响程度。案例结果表明,改进的敏感性分析方法提高了计算效率,并发现了影响接触电阻的关键组装误差项。3)针对接触电阻预测问题小样本、高维度的数据样本特点,以关键组装误差项为输入量,设计了基于最小二乘法支持向量机的接触电阻预测模型。考虑线性、多项式、径向基等核函数,提出了包括核函数选取和超参数优化的接触电阻预测模型优化方法,提升接触电阻的预测精度。以工程案例的有限元仿真数据为依据,对比了不同核函数与超参数下最小二乘法支持向量机的接触电阻预测精度。案例结果表明,基于径向基核函数的最小二乘法支持向量机实现了接触电阻的准确预测,发现了不同组装误差下的接触电阻分布情况。根据以上研究工作,设计开发了PEM燃料电池单电池接触电阻分析与预测原型系统,以实际工程案例中的输出结果,为燃料电池的组装误差控制优化提供设计依据与参考建议。