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在燃料电池产业链中,电堆是处于中游核心环节。催化剂、质子交换膜、气体扩散层组成膜电极和双极板构成电堆的上游,电堆与空压机、储氢瓶系统、氢气循环泵等其它组件构成燃料电池动力系统,下游应用对应交通领域和备用电源领域,主要是客车、轿车、叉车、固定式电源和便携式电源等。

电堆是燃料电池最关键部件,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。电堆工作时,氢气和氧气分别由进口引入,经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板,经双极板导流均匀分配至电极,通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应。组成电堆的单体电池主要由双极板和膜电极组成。膜电极包含了质子交换膜、催化剂和气体扩散层。

863 计划推动燃料电池电堆体系建立。我国早在 2001 年就通过国家科技部 863 电动汽车重大专项设立课题,以在燃料电池、燃料电池发动机以及整车系统方面形成一套拥有自主知识产权的核心技术。经过 863计划,我国初步掌握了燃料电池关键材料、部件及电堆的部分关键技术,基本建立了具有自主知识产权的车用燃料电池技术平台。

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