汽车工业的快速发展，面临着严重的能源危机与环境问题，寻找新型清洁动力迫在眉睫。质子交换膜燃料电池，清洁无污染、能量转换效率高，被认为是未来车用动力最佳选择。目前，对于燃料电池的研究，多集中于燃料电池整体性能的变化规律上，对燃料电池的膜电极性能的研究较少。而膜电极是决定其性能最重要的部分，因而研究膜电极参数显得极为必要。本文研究并完善了一种测量膜电极参数的方法——恒流法，在燃料电池堆的两侧分别通入氢气与氮气，外接恒流源，得到加载过程中电压——时间的曲线，并对其进行微分与积分处理，从而获得燃料电池堆各节膜电极的催化剂活化面积、氢渗透电流、双电层电容和阻抗参数，这种方法简便实用，且测量结果相对稳定，具有极好的应用价值。在此基础上，本文利用恒流法研究了燃料电池堆温度及气体相对湿度对膜电极参数的影响规律。试验结果表明：随着气体相对湿度的增加，氢渗透电流呈下降的趋势，催化剂活性面积增加，双电层电容增大，且当气体相对湿度达到90%以上时，基本保持稳定；而随着燃料电池温度的上升，双电层电容呈增大趋势，且当相对湿度为100%时，氢渗透电流与催化剂活性面积随温度上升而缓慢下降。另外，对两片老化的燃料电池进行了二次活化实验，利用恒流法检测了活化过程中膜电极参数的变化情况，以分析其活化机理。试验结果表明：氢泵活化法与微电流活化法都可以有效的提升燃料电池的性能，降低氢渗透电流，增加催化剂活化面积，增大双电层电容；相比之下，氢泵活化的效果更加突出，能够获得更高的开路电压，且氢泵活化法能够有效地改善电池两侧的膜电极性能，而微电流活化只对阴极有明显的改善，阳极的膜电极参数变化较小。膜电极参数的恒流测量法具有很高实用价值，可以作为今后燃料电池研究的重要工具之一；而利用恒流法研究氢泵活化与微电流活化过程,也增加了我们对于活化机理了认识，对于燃料电池的使用寿命的提升有着重要的作用。