汽车行业研究报告：燃料电池，蓄势待发（30页）

行业报告下载 2018年11月07日 06:19 管理员

电解质层的主要作用是传导电化学反应中生成的质子（故亦称质子交换膜），隔绝电子和反应体系、环境中的各种气体。质子交换膜需要具备良好的机械性能、热稳定性、化学和电化学稳定性，成本也很关键。现在主流的质子交换膜是全氟磺酸膜，技术领先者包括杜邦、陶氏化学、旭硝子和旭化成等化学工业巨头。催化剂层的主要作用是降低电化学反应势垒，提高反应速率。鉴于金属铂的卓越催化能力，实用化的催化剂层多采用铂基材料，并在提高比表面积、构建微观结构、减少用铂质量分数乃至开发新材料体系等方面进行努力。以丰田Mirai 为例，其催化剂使用经过多次优化的铂-钴-碳复合材料，单车铂用量降低到了20g，且具备相当程度的可回收性。

气体扩散层的主要作用是使气体反应物在催化剂表面扩散均匀以提高电化学反应效率，同时导出电流供给外电路，并排出反应产物水。气体扩散层通常由改性碳材料（疏水碳纸和添加剂）组成。日本东丽的气体扩散层技术实力较高。

双极板的作用包括结构性作用（为燃料电池结构单元提供机械支撑）和功能性作用（作为集流体，并提供必须的液体通路，同时分隔气体反应物）。导电性、化学和电化学惰性、散热能力、可加工性和成本等因素是双极板的主要技术指标。当前双极板包括石墨材料、金属材料和复合材料三类，金属双极板对高功率密度/比功率需求的满足程度较高。同样以Mirai 为例，其双极板的微结构可以有效防止积水，使得电池结构单元和结构单元