雙極板是燃料電池電堆的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，主要功能包括傳導電流、分配反應(yīng)氣體、移除反應(yīng)產(chǎn)物水及支撐膜電極組件。雙極板的材料選擇直接影響電堆的重量、體積、成本和耐久性。目前常用的雙極板材料有石墨、金屬和復合材料三類：石墨雙極板導電性好、耐腐蝕性強，但加工難度大、重量重；金屬雙極板（如鈦合金、不銹鋼）強度高、加工性好，可實現(xiàn)輕量化，但需通過涂層處理解決腐蝕問題；復合材料雙極板結(jié)合了兩者優(yōu)勢，具有重量輕、成本低的潛力，是當前的研究熱點之一。?燃料電池電堆的老化會導致輸出功率逐漸下降。山西重卡燃料電池電堆技術(shù)授權(quán)
膜電極組件（MEA）是燃料電池電堆的 “心臟”，占電堆成本的 30% 以上，其性能直接影響電堆的能量轉(zhuǎn)換效率和壽命。膜電極組件由質(zhì)子交換膜、催化劑層和氣體擴散層組成，質(zhì)子交換膜負責傳導質(zhì)子并隔絕電子，催化劑層加速電化學反應(yīng)，氣體擴散層則起到支撐催化劑、傳導電子和分配反應(yīng)氣體的作用。目前主流的催化劑為鉑基催化劑，但其價格昂貴且資源稀缺，制約了電堆的規(guī)?；瘧?yīng)用?？蒲袡C構(gòu)和企業(yè)正積極研發(fā)低鉑、非鉑催化劑及新型質(zhì)子交換膜材料，以降低成本并提升膜電極的穩(wěn)定性。?黑龍江系統(tǒng)集成燃料電池電堆規(guī)?；a(chǎn)非鉑催化劑的應(yīng)用能大幅降低燃料電池電堆成本。
高溫質(zhì)子交換膜燃料電池（HT-PEMFC）電堆是 PEMFC 電堆的改進類型，工作溫度為 120-200℃，采用磷酸摻雜的聚苯并咪唑（PBI）質(zhì)子交換膜，無需增濕系統(tǒng)，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。HT-PEMFC 電堆對燃料純度要求較低，氫氣中一氧化碳含量可允許達到 1%-2%，無需復雜的氣體凈化裝置，適合使用重整氣作為燃料。其缺點是質(zhì)子傳導率低于低溫 PEMFC 電堆，催化劑活性受溫度影響較大，壽命相對較短。目前 HT-PEMFC 電堆主要應(yīng)用于分布式發(fā)電、備用電源等場景，在天然氣重整制氫發(fā)電系統(tǒng)中具有獨特優(yōu)勢。?
固體氧化物燃料電池（SOFC）電堆與 PEMFC 電堆差異明顯，工作溫度高達 600-1000℃，無需貴金屬催化劑，可直接利用天然氣、生物質(zhì)氣等多種燃料，燃料適應(yīng)性強。SOFC 電堆的電解質(zhì)為固體氧化物，具有全固態(tài)結(jié)構(gòu)，無電解液泄漏風險，安全性高。由于工作溫度高，其能量轉(zhuǎn)換效率可達 60% 以上，且可通過余熱回收實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，綜合效率超過 80%。但高工作溫度也帶來了材料耐高溫要求高、啟動時間長（通常需數(shù)小時）、熱循環(huán)穩(wěn)定性差等問題，目前主要應(yīng)用于分布式發(fā)電、固定電站等靜態(tài)場景。?燃料電池電堆的氣體擴散層需具備多孔透氣特性；
燃料電池電堆的密封技術(shù)主要分為靜態(tài)密封和動態(tài)密封，靜態(tài)密封用于電堆內(nèi)部單電池之間及電堆與外部管路的連接部位，動態(tài)密封則用于存在相對運動的部位（如電堆與車載動力系統(tǒng)的連接）。靜態(tài)密封多采用橡膠密封圈、密封膠等材料，通過壓縮變形實現(xiàn)密封；動態(tài)密封則需采用柔性密封結(jié)構(gòu)，如波紋管密封、唇形密封等，以適應(yīng)相對運動并保持密封性能。密封失效是電堆常見故障之一，會導致氫氣、氧氣泄漏，不降低電堆效率，還存在安全風險，因此密封技術(shù)的優(yōu)化是電堆研發(fā)的重要方向。?國產(chǎn)燃料電池電堆的性能已逐步接近國際先進水平！山西重卡燃料電池電堆技術(shù)授權(quán)
車用燃料電池電堆的體積功率密度提升速度真令人驚嘆！山西重卡燃料電池電堆技術(shù)授權(quán)
航空用燃料電池電堆主要用于無人機、小型飛機的動力系統(tǒng)，功率從幾百瓦到幾十千瓦不等，具有重量輕、效率高、排放清潔等優(yōu)勢，可大幅提升航空器的續(xù)航時間。無人機用燃料電池電堆要求質(zhì)量功率密度高于 400W/kg，以減輕機身重量，目前通過采用輕量化材料（如碳纖維外殼、金屬雙極板）和緊湊結(jié)構(gòu)設(shè)計，已能滿足這一要求。小型飛機用燃料電池電堆則需具備更高的可靠性和安全性，需通過嚴格的航空認證測試。目前美國、德國等國已開展燃料電池無人機和小型飛機的試飛試驗，國內(nèi)也在積極推進相關(guān)技術(shù)研發(fā)。?山西重卡燃料電池電堆技術(shù)授權(quán)
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