燃料电池报告：氢能（25页）

行业报告下载 2021年12月11日 07:50 管理员

燃料电池汽车产业链上游为膜电极、双极板、各类管阀件与传感器、车载高压储氢瓶等发动机零部件生产制造行业，产业链中游为燃料电池发动机系统及电堆集成行业，产业链下游为燃料电池整车制造行业。燃料电池发动机系统是燃料电池汽车动力总成的核心部件，关系着整车运行的安全性，对燃料电池汽车是否具备成熟、可靠的性能表现具有重要影响。相较于传统燃油车或纯电动汽车动力系统，燃料电池发动机系统结构较为复杂。燃料电池发动机系统主要由燃料电池发动机、电压变换器、车载氢系统等构成，其中燃料电池发动机主要部件包括电堆、发动机控制器、氢气供给系统、空气供给系统等。与锂电池作为储能装置不同，氢燃料电池是一种非燃烧过程的能量转换装置。燃料电池电堆是发动机系统的核心部件，是阳极的氢气和阴极的氧气（空气）发生电化学反应及产生电能的场所，对燃料电池发动机的关键性能和成本具有较大的影响。

因此，电堆被称之为燃料电池发动机系统的心脏，是燃料电池发动机的动力来源。鉴于单个燃料电池单元输出功率较小，实践中通常通过将多个燃料电池单元以串联方式层叠组合构成电堆来提高整体输出功率。因此，电堆是由双极板与膜电极交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆拴牢，构成的复合组件。其中膜电极是燃料电池发生电化学反应的场所，由质子交换膜、催化剂与气体扩散层组合而成，是燃料电池电堆的核心部件，对电堆的性能、寿命和成本具有关键影响；双极板是燃料电池电堆的核心结构件，通常为正反均带有气体流道的金属或石墨薄板，其主要作用是通过流场给膜电极组件输送反应气体，同时收集和传导电流并排出反应产生的水和热，其性能优劣直接影响电堆的体积、输出功率和寿命。

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