Un compresor de aire es el componente central del sistema de suministro de aire de una celda de combustible de hidrógeno, que exige alta eficiencia y estabilidad confiable en una amplia región de operación. En este trabajo, se diseña primero un compresor de aire centrífugo para una celda de combustible de hidrógeno y luego se mide experimentalmente. Además, se establece un banco de pruebas para evaluar el rendimiento aerodinámico del compresor de aire centrífugo, que incluye una tubería, un medidor de flujo de gas, una válvula reguladora de flujo, un transmisor de presión, un compresor centrífugo, un controlador, una fuente de alimentación de corriente continua y una computadora. Luego, se emplea el método ortogonal para llevar a cabo la optimización del rendimiento aerodinámico. Se establecen cuatro parámetros de optimización, incluyendo el número de palas, el ángulo de las palas en la entrada, el ángulo de las palas en la salida y el ángulo de envoltura, con tres niveles. Se diseñan nueve individuos de compresores de acuerdo con el método ortogonal, y luego se implementa una simulación numérica para confirmar el rendimiento aerodinámico y el patrón de flujo. Los resultados muestran que el número de palas tiene la mayor influencia en el rendimiento del compresor, y el ángulo de las palas en la entrada también es muy importante. El rendimiento óptimo del compresor mejora en comparación con el del compresor base; las eficiencias del compresor base y del compresor óptimo son del 81.3% y del 83.8%, respectivamente, mejorando en un 2.5%. El dominio de frecuencia de la fluctuación de presión en el compresor centrífugo está relacionado con la interacción estátor-rotor. El valor máximo de la amplitud de fluctuación de presión ocurre en la frecuencia de rotación de 833 Hz y su frecuencia armónica. En comparación con el compresor base, la amplitud de fluctuación de presión del compresor óptimo se reduce notablemente, especialmente cerca de la lengua de voluta.