气体扩散层是质子交换膜燃料电池的关键部件,在电池内用于支撑和保护质子交换膜和催化剂层,并且为电子传导和气体输运提供通道.孔隙率作为扩散层主要参数,其大小影响扩散层特性,最终影响电池性能.所以,为获得较有利的孔隙率,本文建立三维全电池结块模型,计算定值及沿不同方向阶梯型变化孔隙率对电池性能的影响,并且计算不同电压下对应的最佳孔隙率值.结果表明,增大孔隙率可明显提升浓差极化区电池性能,但是会降低欧姆极化区性能.沿流动方向孔隙率增加可改善电池性能,但是孔隙率变化幅度不宜过大,从脊下到流道下孔隙增加可提升电池性能.不同电压下使得电流密度最大时对应的孔隙率不同,且随电压增加而降低,0.2　V时电流密度可提升5.28％.