本发明涉及一种质子交换膜燃料电池金属双极板及其构成的单池和电堆，所述的金属双极板为带有一定曲率的非平面弧形板，由金属薄板制成的阴极单极板和阳极单极板相对结合构成；两板的阴、阳极腔、冷却介质腔和流场区沟槽和凸台凸凹形状相互对应，分别组成燃料气体通道、氧化剂气体通道、冷却介质通道；将膜电极、单个双极板组合起来就可组成燃料电池单池，将多个单池叠加连接起来即可组成电堆。该双极板相对普通金属双极板有更好的机械性能，不易发生变形，安装后不易错动，稳定性高；且由于该双极板与膜电极扩散层之间接触良好从而内阻较低，能耗少，以此组成的电堆可以提供更高的输出电压和更大的输出功率。