2020年燃料电池电堆行业分析调研报告

中国氢燃料动力电池行业发展概况、技术重点发展方向及发展对策分析一、氢气的需求量氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，是二次能源。

氢能在21世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的能源，氢的制取、储存、运输、应用技术也将成为21世纪备受关注的焦点。

氢具有燃烧热值高的特点，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。

氢燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。

氢能来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展发展的理想互联媒介,是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择其产业链较长，能够带动上下游产业共同发展，为经济增长提供强劲动力，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。

2019年全球氢气的需求量是71百万吨，预计在可持续发展情景下，2030年全球氢气的需求量88百万吨；2040年全球氢气的需求量137百万吨；2050年全球氢气的需求量287百万吨；2060年全球氢气的需求量415百万吨；2070年全球氢气的需求量519百万吨。

二、中国氢能及燃料电池发展现状1、研究历程及政策氢能燃料电池技术是中国未来能源技术的战略性选择，也是新能源汽车科技创新的重要方向。

科技部高度重视氢能及燃料电池技术研发。

“十五”期间，启动实施“电动汽车”重大科技专项，确立了以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为“三纵”和电池、电机、电控为“三横”的“三纵三横”研发布局，燃料电池汽车技术作为“三纵”之一得到重点研发部署，并在“十一五”“十二五”“十三五”持续进行科技攻关，对燃料电池汽车用电堆、双极板、炭纸、催化剂、膜电极、空气压缩机、储氢瓶等关键技术均进行了研发部署。

2021年以来,国家及相关部门为推进氢能及燃料电池的推广和应用，不断出台有关氢能和燃料电池相关的政策。

与此同时，全国各地方政府也陆续发布政策支持氢能产业的发展。

氢燃料电池技术调研报告一、引言随着全球对清洁能源的需求不断增加，氢燃料电池技术作为一种高效、环保的能源转换技术备受关注。

本报告旨在对氢燃料电池技术进行深入调研，全面了解其发展现状、应用领域以及未来发展趋势。

二、氢燃料电池技术概述1.基本原理：氢燃料电池是一种通过氢气与氧气发生电化学反应产生电能的技术。

其基本原理是将氢气在阴极与氧气在阳极催化还原反应，生成水和电能。

2.类型：目前主要的氢燃料电池类型包括固体聚合物电解质燃料电池（PEMFC）、碱性燃料电池（AFC）、磷酸盐燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）等。

三、氢燃料电池技术的发展现状1.全球发展概况：氢燃料电池技术在全球范围内得到了广泛应用，主要集中在交通运输、能源生产和工业领域。

日本、美国、欧洲等地区成为氢燃料电池技术发展的重要研究和应用中心。

2.应用领域：氢燃料电池技术在汽车、公共交通工具、备用电源、航空航天等领域有了广泛应用，逐渐走向商业化。

四、氢燃料电池技术的未来发展趋势1.成本降低：未来氢燃料电池技术的发展趋势之一是不断降低生产成本，以提高其竞争力。

2.技术创新：针对氢燃料电池存在的问题，如催化剂寿命、氢气储存等，需要进行更深入的技术创新研究，提高其稳定性和可靠性。

3.推动基础设施建设：发展氢燃料电池技术需要推动相关基础设施的建设，包括氢气生产、存储、运输和加氢站的建设。

五、结论氢燃料电池技术作为清洁能源的重要代表之一，在全球范围内得到了广泛关注和应用。

未来，随着技术的不断创新和成本的进一步降低，氢燃料电池技术将在更多领域发挥重要作用，为推动清洁能源转型做出更大贡献。

氢燃料电池技术发展现状及未来展望摘要：燃料电池技术具有能量转化率高、无环境污染、低噪音、可靠性高、氢燃料来源广泛等特点，已成为世界各国重点发展的技术之一。

本文概述了氢燃料电池的应用现状和趋势。

未来，氢燃料电池将大量投入到人们的生活当中，改变日常生活习惯。

关键词：氢燃料电池；发展现状；未来展望引言：在全球绿色低碳转型趋势下，氢气作为一种清洁的高效的可再生能源，已成为新一轮能源技术的变革方向，世界各国和地区正围绕氢能源加快全产业链布局。

燃料电池是一种将燃料和氧化剂在催化剂的作用下，把两者电化学反应产生的能量直接转化为电能的装置，且能量转换效率高、无污染。

1、我国氢能发展现状1.1制氢产业2020年我国H2年产量约为2500万t。

我国煤炭资源丰富，H2生产主要来源于石化和煤化工企业，化石燃料制氢和工业副产气提纯技术制氢量约占全国制氢总量的99%。

中国煤炭工业协会数据显示，2020年我国的煤制氢量占比约62%，天然气制氢量占比约19%，工业副产气提纯制氢量占比约18%，电解水制氢量占比约1%，生物质制氢技术尚未完全成熟，其制氢占比可忽略不计。

煤制氢是最成熟的制氢技术，具有成本低、工艺简单以及可大规模量产等特点，但是生产过程中会排放大量的CO2。

目前，我国的CO2捕集、利用和封存技术，尚未完全成熟，碳捕集的投资成本较高。

近年来，可再生能源电解水制氢技术的发展热度越来越高。

索比光伏网公布的数据显示，2021年全球范围内电解水制氢项目高达50GW，全球相关项目计划总量高达80GW。

1.2燃料电池产业燃料电池按电解质的种类可分为碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池等。

质子交换膜燃料电池具有能源转化效率高、可靠性高、启动快、结构简单及无污染等特点，被认为是燃料电池汽车和固定发电站的首选。

燃料电池由电堆、空气压缩机、加湿器和H2循环泵等系统部件构成，其中电堆占燃料电池成本约60%。

资料来源：Wind，东莞证券研究所目录1. 燃料电池汽车是新能源汽车的重要方向之一 (4)1.1燃料电池汽车产业链 (4)1.2燃料电池发动机工作原理 (5)1.3燃料电池主要技术特点 (6)2. 发展氢能已成全球共识 (8)2.1交通运输用燃料电池需求显著增长 (8)2.2全球燃料电池汽车保有量突破3万 (8)3. 我国燃料电池汽车产业酝酿新一轮发展 (11)3.1产业尚处商业化初期 (11)3.2氢能产业链发展提速 (12)3.3国家政策积极扶持 (15)4. 核心技术自主突破，逐渐夯实国产化基础 (17)4.1关键指标追赶国际先进水平 (17)4.2规模化生产将有效降低成本 (18)5. 国内外燃料电池领先企业比较 (19)6. 投资建议 (23)7. 风险提示 (23)插图目录图1：燃料电池发动机系统结构 (4)图2：燃料电池发动机成本构成 (4)图3：燃料电池电堆成本构成 (4)图4：燃料电池电堆内部结构示意图 (5)图5：燃料电池简要工作原理 (6)图6：全球燃料电池不同应用领域装机量（MW） (8)图7：2020年各国氢燃料电池汽车销量 (9)图8：截至2020年底各国氢燃料电池汽车保有量 (9)图9：2020年丰田Mirai海内外市场占比 (10)图10：2020年现代Nexo海内外市场占比 (10)图11：截至2020年底各国建成加氢站数量 (10)图12：截至2020年底各国车站比 (11)图13：我国燃料电池汽车销量 (12)图14：车用氢能产业链 (12)图15：截至2021年3月末我国加氢站情况 (14)图16：截至2021年3月末我国加氢站分布情况 (15)图17：燃料电池发动机及电堆成本受规模效应影响 (19)图18：Ballard全球业务地区分布 (20)图19：Ballard近三年营收及增速 (21)图20：Ballard近三年净利润及增速 (21)图21：亿华通业务构成 (21)图22：亿华通近三年营收及增速 (22)图23：亿华通近三年净利润及增速 (22)图24：毛利率对比 (22)图25：净利率对比 (22)图26：ROE（摊薄）对比 (23)表格目录表1：燃料电池汽车与纯电动汽车和燃油车的对比 (6)表2：地方氢能发展规划及补贴政策 (12)表3：氢燃料电池汽车示范城市群 (15)表4：我国氢能和燃料电池产业发展政策 (16)表5：我国燃料电池汽车产业规划 (17)表6：国内企业布局燃料电池领域情况 (17)表7：国内外领先燃料电池生产商发动机系统同类产品关键指标对比 (18)1.燃料电池汽车是新能源汽车的重要方向之一1.1燃料电池汽车产业链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。

动力电池调研报告一、背景介绍动力电池是指用于驱动电动车辆的储能装置，其作用类似于内燃机车辆中的燃料电池。

近年来，由于环境保护和能源危机的威胁，电动车辆逐渐受到广泛关注，动力电池市场也迎来了快速增长的时期。

为了了解当前动力电池市场的发展情况，本调研报告对动力电池的技术发展、市场规模和应用前景进行了细致调研分析。

二、技术发展情况动力电池技术是电动车辆领域的核心技术之一，在电池类型、能量密度、充放电速率和安全性等方面有着较高的要求。

目前，锂离子电池被广泛应用于动力电池中，其能量密度高、充放电效率高、循环寿命长，并且没有记忆效应等特点，因此成为了主流动力电池技术。

未来，动力电池技术将继续研发，以提高其能量密度和充放电速率，以实现电动车辆的续航里程和加速性能的提升。

同时，安全性也是动力电池发展中需要重视的问题，各种安全措施和监测系统的研究将在未来得到进一步的完善和应用。

三、市场规模分析动力电池市场规模近年来呈现出爆发式增长的态势。

据统计，2019年全球动力电池出货量达到了300GWh，同比增长了24.5%。

预计到2025年，全球动力电池市场规模将达到4000亿美元。

其中，中国动力电池市场是全球最大的市场，占据了全球市场份额的60%以上。

动力电池市场的快速增长得益于国家政策的支持和电动车辆市场的迅速发展。

中国政府鼓励电动车辆的推广和使用，通过补贴和免征车辆购置税等措施激励消费者购买电动车辆。

此外，动力电池的价格也在不断下降，进一步推动了市场的增长。

四、应用前景展望动力电池的应用前景非常广阔。

当前，动力电池主要应用于电动汽车、电动自行车、电动摩托车等交通工具上，但未来还有更多的潜力可挖掘。

例如，动力电池可以应用于储能系统中，为电网提供调峰填谷的能量支持，解决电力供需不平衡的问题。

此外，动力电池还可以应用于工业设备、物流车辆等领域，推动绿色能源的发展。

未来，动力电池还有一些问题需要解决，例如充电时间长、充换电设施不足、电池循环寿命和回收利用等方面的挑战。

AUTO PARTS | 汽车零部件车用质子交换膜燃料电池电堆耐久性问题研究综述谢晓荷上海燃料电池动力系统有限公司 上海市 201804摘 要： 近年来，在国内外研究人员的不懈努力下，燃料电池技术取得了长足的进步。

但是，耐久性差和可靠性不足，仍然是阻碍其大规模商业化的重要因素。

现阶段针对燃料电池性能衰减问题的研究，从关键组件到核心材料，有很多新的观点、规律和机理，已经得到大家的认可。

然而，燃料电池内部微观层面的复杂的结构蠕变和粒子传输特性衰变，依然模糊不清。

本文主要介绍了燃料电池的基本原理，以及在典型车载燃料电池工况包括启-停工况、怠速工况、动态负荷工况、额定功率工况和过载工况下的衰减过程机理。

这些研究成果的综述，对质子交换膜燃料电池堆耐久性机理研究及耐久工况的设计实施具有重要意义。

关键词：质子交换膜燃料电池　耐久性1　背景介绍人类社会飞速的发展消耗了大量的化石能源，随之而来的环境污染和气候变化的问题已经成为全球关注的焦点。

同时，石油危机和能源安全问题成为了各国可持续发展的主要矛盾，全球的汽车产业面临着巨大的挑战。

燃料电池汽车（FCV）以其零污染、长续航里程、氢气来源广泛和加注时间短的优势称为能源转型的突破口，将逐步拓展至交通运输、工业生产、家庭生活等领域，人类社会将逐步跨入氢经济时代[1]。

在过去的几十年里，人们一直致力于研发性能优异、价格低廉的质子交换膜燃料电池。

特别是近年来，美国、加拿大、韩国、日本、中国、欧盟等国家和地区不断加大对燃料电池示范应用和基础设施的投入。

例如，在2014年发布第一代Mirai后，丰田将于2020年12月发布并全球销售第二代Mirai，其峰值功率为128kw，体积比功率高达4.4kw/L。

中国国家能源局也于2020年9月出台政策，对燃料电池汽车关键核心技术的研究和示范应用给予奖励。

尽管近年来取得了许多成绩，但成本和耐久性仍然是阻碍质子交换膜燃料电池大规模商业化的主要原因[2]。

燃料电池电堆行业成本构成及企业竞争格局分析燃料电池产业链方面，上游主要是构成燃料电池电堆的零部件：膜电极（质子交换膜、催化剂、气体扩散层）、双极板等，以及氢气系统的零部件：空压机、增湿器、氢循环泵、储氢瓶等；中游是整个燃料电池动力系统的组装；下游主要包括由固定发电、交通运输以及包含军事、航天在内的特殊领域。

氢能作为配套的产业链，主要包括制氢、储运氢和加氢站。

一、电堆的成本构成电堆是燃料电池最关键的部分，由多个单体电池以串联方式层叠组合构成。

将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紧固拴牢，即构成燃料电池电堆。

目前国内燃料电池电堆正在逐步起步，企业数量不断增长，并且通过自主研发和技术引进已实现量产。

燃料电池电堆的生产规模较小，成本较高，目前成本在70美元/kW左右。

膜电极是燃料电池的成本核心，量产有助于成本下降。

电堆中最核心的组成部分是膜电极组件，占据电堆成本的65%以上。

未来随着鸿基创能的量产规模逐步扩大，膜电极（质子交换膜+催化剂+气体扩散层）在电堆成本中的占比有望从70%（年产1000套电堆）下降至57%（年产50万套电堆）。

DOE预计，到2020年，铂金属用量由0.16降低到0.125g/kW，双极板成本从7美元/kW降低到3美元/kW，50万台批量成产成本将在2020年下降到40美元/kW，最终目标将会实现30美元/kW。

全球范围内燃料电池车的生产规模普遍不高，规模效应降本是当前主导方式，当生产规模从百套/年到千套/年数量级变化时，各组件的制造成本均有显著降低；当生产规模增长至1万套每年时，双极板、催化剂、质子交换膜和气体扩散层成本仍具有规模化降本空间，其他组件已开始不是特别明显；当生产规模由1万套/年增长至50万套/年时，质子交换膜和气体扩散层成本仍旧会随着规模扩大而降低，但此时电堆成本主要由电极催化剂和双极板的材料用量及价格决定，这与技术及工艺水平密切相关。

氢燃料电池小型企业市场调研与分析氢燃料电池作为一种环保、高效的能源形式，正在逐渐受到全球范围内的重视和推广。

随着氢燃料电池技术的不断发展和成熟，其应用领域也在不断扩大，从大型工业设备到小型便携设备，都有可能成为氢燃料电池的应用对象。

在这个趋势下，小型企业市场也逐渐成为了氢燃料电池的新兴市场之一，各种小型企业纷纷将目光投向了这一领域，希望能够在这个新兴市场中获得一席之地。

小型企业市场的特点是快速、敏捷、灵活，相对于大型企业市场，小型企业更容易在市场上寻找到自己的定位，迅速作出反应并灵活调整业务策略。

对于氢燃料电池这一新兴技术来说，小型企业市场可能会更适合一些，因为在这个市场中，针对性更强的产品、更快速的反应速度，可能更容易赢得市场份额和用户认可。

首先，对于小型企业来说，进入氢燃料电池市场，需要对市场进行全面的调研和分析。

只有充分了解市场需求、竞争对手的状况，才能够在市场上立足并取得成功。

在调研阶段，小型企业需要关注的问题包括但不限于：市场规模和增长趋势、主要竞争对手和其产品情况、目标用户群体和其需求特点、市场和法规等。

通过对这些问题的深入分析，小型企业可以更好地了解市场环境，找准自己在市场上的位置和发展方向。

其次，在进入氢燃料电池市场之后，小型企业需要注意的是产品的研发和推广。

氢燃料电池作为一种新兴能源技术，目前仍处于不断发展和完善的阶段，市场上存在着各种类型和规格的产品。

小型企业需要在产品设计、性能优化、生产工艺等方面下足功夫，确保自己的产品能够符合市场需求并具有一定的竞争力。

同时，小型企业还需要制定合适的推广策略，通过各种途径推广自己的产品，扩大市场份额，提高产品知名度。

另外，小型企业在进入氢燃料电池市场时，还需要关注产品的成本和价格。

作为小型企业，其生产规模可能相对较小，导致生产成本较高。

在这种情况下，小型企业需要思考如何降低产品的生产成本，以降低产品的售价，提高产品的竞争力。

可以考虑的方法包括但不限于：优化生产工艺、提高生产效率、节约生产成本等。

燃料电池汽车产业链概览在氢燃料电池产业链中，上游是氢气的制取、运输和储藏，在加氢站对氢燃料电池系统进行氢气的加注；中游电堆等关键零部件的生产，将电堆和配件两大部分进行集成，形成氢燃料电池系统；在下游应用层面，主要有交通运输、便携式电源和固定式电源三个方向；消费终端为料电池汽车生产、销售环节。

燃料电池电堆燃料电池电堆是燃料电池汽车产业的心脏，成本占据燃料电池系统成本60%以上，且技术门槛较高。

燃料电池电堆主要由催化剂、质子交换膜、气体扩散层、双极板，以及其他结构件如密封件、端板和集流板等组成。

国内燃料电池电堆产业链初成雏形，上游厂商齐全，膜电极、质子交换膜和双极板具备国产化能力，气体扩散层有小批量供应，催化剂具备研发能力。

相比国外燃料电池电堆，国内电堆在核心材料缺乏与关键技术方面仍存在短板，也是燃料电池电堆成本居高不下的主要原因，因此当前降低电堆成本仍是燃料电池汽车商业化的关键。

燃料电池结构：膜电极、双极板堆叠形成电堆双极板：电堆中的“骨架”双极板是电堆中的“骨架”，与膜电极层叠装配成电堆，在燃料电池中起到支撑、收集电流、为冷却液提供通道、分隔氧化剂和还原剂等作用。

其性能优劣将直接影响电堆的体积、输出功率和寿命。

双极板按材料主要分为石墨板、金属板、复合板。

目前国内以石墨板为主，金属板为未来主流技术。

商用车倾向配备石墨板，乘用车因空间要求高配备金属板。

石墨双极板石墨双极板是目前质子交换膜燃料电池(PEMFC)中应用最广泛的材料，具有较好的导电导热性，耐腐蚀性等，常用于商用车领域。

石墨板目前在技术、商业化层面均已成熟且占据大量市场份额，成本难以进一步降低，行业发展，需等待上游石墨材料技术升级带来成本降低激发需求。

常用石墨双极板厚度约2～3.7mm，经铣床加工成具有一定形状的导流流体槽及流体通道，其流道设计和加工工艺与电池性能密切相关。

石墨双极板技术壁垒较低，国外代表企业有美国Poco、加拿大Ballard 等；国内技术已达国际一流水平，代表性企业有上海神力（亿华通子公司）、上海弘枫、淄博联强、上海弘竣和国鸿氢能等，其中上海弘枫产品已实现海外出口；国鸿氢能石墨双极板技术成熟、可批量和定制化生产。

燃料电池双极板研究进展调研报告1. 国内外现状质子交换膜燃料电池(PEMFCs)可以将氢能直接转化为电能，被认为是下一代汽车，固定式和便携式应用中最具前景的新能源系统。

PEMFCs具有启动快，工作温度相对较低，对各种环境能够快速响应，无污染和高能效等优点。

一个PEMFC电堆通常由双极板(BPPs)，膜电极组件(MEAs)，密封垫和端板组成。

在这些组件中，BPPs约占电堆重量的80%，几乎全部的电堆体积，以及约18-28%的电堆成本。

此外，BPPs在PEMFC电堆中具有至关重要的作用，如传导电子，分配化学燃料，分隔单个电池，支撑薄而机械强度较弱的MEAs，以及促进电池内部的水管理。

因此，BPPs必须满足可加工性，耐电化学腐蚀，界面导电性和成本效益等要求。

目前常用的双极板包括石墨材料、石墨复合材料、金属材料，这三种双极板材料均具有良好的导电性，但针对不同的应用场景要有一些特殊考虑。

纯石墨双极板导电性好，但通常要机械雕刻出流道，加工效率低、成本高，是第一代双极板技术，已逐渐被取代。

石墨复合材料通常是采用碳粉与树脂等组分按一定比例混合制成的，可以通过模压方法加工流场，具有良好的经济性；但树脂等非导电性物质的加入会在一定程度上影响导电性，尤其是在大电流密度下表现明显，不利于提高功率密度；因此，石墨复合材料要在保证双极板的致密性、可加工性基础上尽可能提高导电性。

金属是电与热的良导体，其作为双极板材料得到越来越普遍的应用，尤其是车辆空间限制(如乘用车)，要求燃料电池具有较高的功率密度。

薄金属双极板以其可以实现双极板的薄型化及本征的优良导电特性，成为了提高燃料电池功率密度的首选方案；目前各大汽车公司大都采用金属双极板技术，如丰田汽车公司、本田株式会社、现代汽车有限公司等。

金属双极板技术挑战是其在燃料电池环境下(酸性、电位、湿热)具有耐腐蚀性且对燃料电池其他部件与材料的相容无污染性。

目前常用的金属双极板材料是带有表面涂层的不锈钢或钛材。

氢燃料电池技术发展现状及未来展望研究一、前百当前人类建立在以消耗煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源基础之上的经济发展模式，导致了日益突出的环境污染和温室效应问题。

为实现人类社会可持续发展，建立人与自然的和谐关系，发展风能、水能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等绿色能源，成为世界各国高度关注的课题。

多数可再生能源所固有的间隙性、随机与波动性，导致了严重的弃风、弃光、弃水等现象。

氢能作为可存储废弃能源并推动由传统化石能源向绿色能源转变的清洁能源，其能量密度（140町/kg）是石油的3倍、煤炭的4.5倍，被视为未来能源革命的颠覆性技术方向［Ho 氢燃料电池是以氢气为燃料，通过电化学反应将燃料中的化学能直接转变为电能的发电装置，具有能量转换效率高、零排放、无噪声等优点，相应技术进步可推动氢气制备、储藏、运输等技术体系的发展升级。

在新一轮能源革命驱动下，世界各国高度重视氢燃料电池技术，以支撑实现低碳、清洁发展模式［2,3］o发达国家或地区积极发展“氢能经济”，制定了《全面能源战略》（美国）、《欧盟氢能战略》（欧盟）、《氢能/燃料电池战略发展路线图》（日本）等发展规划，推动燃料电池技术的研发、示范和商业化应用。

我国也积极跟进氢能相关发展战略，2001年确立了863计划中包括燃料电池在内的“三纵三横”战略；《能源技术革命创新行动计划（2016—2030）》《汽车产业中长期发展规划》（2017年）等国家政策文件均明确提出支持燃料电池汽车发展。

2020年，科技部启动了国家重点研发计划“可再生能源与氢能技术”重点专项，将重点突破质子交换膜、气体扩散层碳纸、车用燃料电池催化剂批量制备技术、空压机耐久性、高可靠性电堆等共性关键技术。

国家能源局将氢能及燃料电池技术列为“十四五”时期能源技术装备重点任务。

研究表明，氢能及氢燃料电池技术有望大规模应用在汽车、便携式发电和固定发电站等领域[3],也是航空航天飞行器、船舶推进系统的重要技术备选方案，但面临低生产成本（电解质、催化剂等基础材料）、结构紧凑性、耐久性及寿命三大挑战。

《车用新能源技术综合实验》之五《燃料电池电堆测试与剖析》实验报告一.实验目的：１.掌握 PEMFC 电堆测试台的基本构造和操作方法；２. 经过实测，掌握电堆极化曲线的测试方法，学会绘制极化曲线、功率曲线等图谱；３.能将燃料电池电堆的实测性能应用于燃料电池系统的建立上；锻炼运用理论剖析、解决实质问题的能力和方法。

二.实验原理：将所需丈量的 PEMFC 电堆与 NBT 燃料电池测试系统连结，经过控制平台调理燃料电池的氢气和空气流量，设置负载的电流值（也就是燃料电池电堆的电流值），察看记录电压值和功率值得变化，利用所记录的数据画出燃料电池的 i-V 和 i-P 曲线。

三. 实验仪器设施和器械序号名称规格或型号数目1燃料电池测试系统NBT12燃料电池电堆PEMFC13四.测试平台开机次序测试１.翻开气源，检查氢气、空气（外面供给时）的压力能否正常、去离子水的液位能否正常；室内氢气泄漏报警系统能否正常；氢气、空气与水的排放口能否连结稳当，氢气管路的出口一定接于室外。

注意测试时的人员与设施的安全。

２.给测试平台上电， 380VAC 。

３. 开启电脑，与设施联机。

４. 手动设置适合的氢、空、冷却水温度（注意不该超出80℃）、各流体最低流量、电堆片数、活性面积等参数。

５. 设定数据保留路径和文件名，开始记录数据。

６.测试极化曲线。

依据电堆所需要氢空流量，手动设置电流，测试极化曲线。

７.实验结束。

五.提早制作电堆运转所需氢气和空气的流量表，以下表所示。

已知条件：电堆片数： 19片，单电池活性面积250cm2; 阴 /阳极化学计量比： 3.5/1.5;常压电流（ A）氢气流量（ L/min ）氧（空）气流量（ L/min ）00051020406080100120140160180200六. 绘制电堆的极化曲线和功率密度曲线，需要注明必需的测试条件。

七.绘制上述极化曲线上最大功率时的单片电池电压柱状图，并计算电压的标准误差。