本项目针对大面积大功率燃料电池电堆中传统金属端板存在的质量冗余大、中心挠曲变形严重、接触压力分布不均等突出问题，提出“结构拓扑优化+全注塑复合材料设计”双轨并行的技术路线。一方面，基于端板挠度理论建立螺栓位置优化模型，采用多目标拓扑优化算法重构端板几何构型，在保证刚度的前提下实现大幅减重；另一方面，引入长纤维增强热塑性复合材料，结合注塑成型工艺设计全注塑复合材料端板，并通过热-力耦合仿真评估工作温度下端板的应力分布与压力均匀性。项目旨在破解端板“轻量化”与“压力均匀性”之间的矛盾，提升电堆比功率与运行寿命。

本项目的主要目标包括：第一，建立基于端板挠度理论的电螺栓位置优化方法，通过调整螺栓布局改善端板受力状态，减小中心挠曲变形。第二，开展端板拓扑优化设计，以最大化刚度和最小化接触压力分布标准差为目标，获得轻量化程度高、压力分布均匀的优化构型，并将优化结果与增材制造工艺对接。第三，开发全注塑复合材料端板方案，优选玻璃纤维增强PPS材料，系统对比螺栓固定与绑带固定两种紧固方式，优化绑带数量与几何构型，并通过热-力耦合仿真验证端板在工作温度下的结构可靠性，最终实现端板减重35%以上、压力均匀性显著优于传统金属端板的设计指标。

本项目取得的主要成果包括：在螺栓固定端板优化方面，通过米字加强筋结构使最大应力降低约19%，变异系数改善约7%，有效缓解了螺栓孔周边的应力集中。在绑带固定端板优化方面，确定4根绑带配合40%玻纤增强PPS为最优方案，热-力耦合条件下最大应力为2.68 MPa，变异系数0.58，质量较铝合金减重约39%。项目形成了“螺栓固定+拓扑优化”与“绑带固定+复合材料”两套完整的端板设计技术方案，建立了从纯力学分析到热-力耦合验证的仿真流程，为车用燃料电池电堆端板的轻量化、高均匀性封装提供了理论依据与工程参考。