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燃料电池的水管理系统是其核心组件之一，对于确保电池性能、效率和寿命至关重要，其关键问题主要集中以下几个方面：
1、水产生与消耗的平衡：燃料电池在运行时会产生水，同时水也在电化学反应中被消耗，如何确保水在电池中的产生和消耗保持平衡是一个关键问题，水过多可能导致膜水淹，阻碍气体扩散和反应；水过少则可能导致电池干燥，影响性能。
2、水的传输与分布：在燃料电池中，水的传输和分布直接影响到电池的性能，如何有效地将产生的水从电池的一个部分传输到另一部分，并均匀分布，是设计水管理系统的关键挑战。
3、膜水管理：膜是燃料电池中的关键组件，负责分隔反应气体并允许质子通过，膜的水合状态对电池性能有重要影响，如何确保膜保持适当的湿度，防止干燥或过度水淹，是水管理的重要任务。
4、热管理：燃料电池产生的热量和水的产生与消耗密切相关，如何有效地管理这些热量，以保持电池的最佳运行温度，是水管理系统中需要解决的一个重要问题。
5、系统效率与能耗：优化水管理系统以提高燃料电池的整体效率，同时降低能耗，是系统设计的关键目标，这需要综合考虑水的产生、传输、分布和回收等各个环节。
6、耐久性：长期运行下，水管理系统的耐久性是一个重要问题，系统的可靠性和维护性对于燃料电池的长期使用至关重要。
为了解决这些问题，需要进一步研究和开发新的技术和策略，如改进膜材料、优化水流路径、提高热管理效率等，通过这些努力，可以进一步提高燃料电池的性能、效率和寿命。