燃料電池電堆的成本構成中，材料成本占比超過 70%，其中催化劑（主要是鉑）、質子交換膜和雙極板是成本高的三大部件。以車用燃料電池電堆為例，目前成本約為 1500-2000 元 /kW，遠高于傳統內燃機和鋰電池系統。降低成本的主要路徑包括：減少鉑用量（從目前的 0.15-0.2g/kW 降至 0.1g/kW 以下）、開發低成本非鉑催化劑、采用金屬或復合材料替代石墨雙極板、規?；a以降低單位成本等。隨著技術進步和產量提升，預計 2030 年車用燃料電池電堆成本可降至 500 元 /kW 以下，具備商業化競爭力。?石墨材料因導電性好常被用于燃料電池電堆雙極板。吉林商用燃料電池電堆技術

燃料電池電堆的氣體擴散層（GDL）雖然成本占比不高（約 5%-10%），但對電堆性能影響明顯，主要起到支撐膜電極、傳導電子、分配反應氣體和排出液態水的作用。氣體擴散層通常由碳纖維紙或碳纖維布制成，表面經疏水處理（如涂覆聚四氟乙烯），以防止水淹并促進排水。其性能指標包括透氣性、導電性、疏水性和機械強度，透氣性不足會導致反應氣體供應不足，導電性差則會增加接觸電阻，疏水性下降會導致水淹。目前通過優化碳纖維編織結構、調整疏水涂層厚度等方式，可進一步提升氣體擴散層的綜合性能。?安徽公交燃料電池電堆技術燃料電池電堆的額定功率從幾百瓦到數百千瓦不等。

燃料電池電堆的催化劑載體對催化劑性能和穩定性有重要影響，目前主流載體為碳材料（如 Vulcan XC-72 碳黑、碳納米管、石墨烯），具有比表面積大、導電性好、成本低等優勢。但碳載體在電堆運行過程中易被氧化腐蝕，導致催化劑顆粒脫落，影響電堆壽命。為解決這一問題，科研人員正研發新型催化劑載體，如鈦氧化物、鈮氧化物等金屬氧化物載體，以及碳 - 金屬氧化物復合載體，這類載體具有良好的耐腐蝕性和穩定性，可明顯提升催化劑的壽命。此外，三維多孔載體結構的開發可進一步提高催化劑的分散性和利用率。?

燃料電池電堆的組裝壓力對其性能有重要影響，壓力過低會導致膜電極與雙極板之間的接觸電阻增大，降低電堆效率；壓力過高則會壓實氣體擴散層，阻礙氣體擴散和排水，同時可能損壞膜電極。因此，組裝壓力需根據電堆結構和材料特性進行優化，通常通過試驗確定佳壓力值。對于石墨雙極板電堆，佳組裝壓力一般為 1.2-1.5MPa；對于金屬雙極板電堆，由于金屬強度高，佳壓力可提高至 1.5-2.0MPa。組裝壓力的均勻性也至關重要，需通過多點壓力監測確保電堆各區域壓力一致。?燃料電池電堆的發展依賴材料科學和制造工藝進步。

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、生物質氣等多種燃料，燃料適應性強。SOFC 電堆的電解質為固體氧化物，具有全固態結構，無電解液泄漏風險，安全性高。由于工作溫度高，其能量轉換效率可達 60% 以上，且可通過余熱回收實現熱電聯產，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（通常需數小時）、熱循環穩定性差等問題，目前主要應用于分布式發電、固定電站等靜態場景。?燃料電池電堆工作時需要持續供應燃料和氧化劑嗎？海南耐用燃料電池電堆規模化生產

大功率燃料電池電堆已成功應用于重型商用車領域！吉林商用燃料電池電堆技術

雙極板是燃料電池電堆的關鍵結構件，主要功能包括傳導電流、分配反應氣體、移除反應產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；復合材料雙極板結合了兩者優勢，具有重量輕、成本低的潛力，是當前的研究熱點之一。?吉林商用燃料電池電堆技術

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