质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种高效、环保的能源转换技术，具有快速启动、低温运行和高功率密度等优点，广泛应用于交通、便携式电源和固定式发电等领域。然而，水管理是影响PEMFC性能和耐久性的关键因素之一。在PEMFC中，质子交换膜需要保持适当的湿度以确保高质子传导率，但过多的液态水会导致电极“水淹”，阻碍反应气体传输；而过少的水则会引起膜脱水，降低电池性能。因此，优化水管理策略，包括膜的水合控制、液态水的有效移除以及流场设计等，对于提高PEMFC的效率和寿命至关重要。当前的研究主要集中在实验表征、数值模拟和新型材料开发等方面，以深入理解水传输机制并开发高效的水管理方法。未来的研究方向可能包括智能水管理系统的开发、新型疏水/亲水材料的应用以及多物理场耦合优化等，以进一步提升PEMFC的商业化应用潜力。