燃料电池电堆技术解析：国内外发展现状与关键组件分析

该文档是关于国内外燃料电池电堆及其组件的全景分析，涵盖了电堆的基本构造、工作原理、主要厂商以及关键部件如双极板的介绍。 燃料电池电堆是燃料电池系统的心脏，由一系列单体电池串联组成，其中每个单体电池包含双极板和膜电极组件。在工作过程中，氢气和氧气分别通过电堆的进气口进入，通过双极板的气体主通道分布到各个单电池，与催化剂接触进行电化学反应，从而产生电能。燃料电池电堆的设计和选材对系统的性能和寿命至关重要。 在国际上，知名汽车制造商如丰田、本田和现代通常选择自主研发电堆，但也有少数公司如奥迪和奔驰选择与外部伙伴合作。例如，奥迪的燃料电池车采用加拿大巴拉德公司的电堆，奔驰则采用与福田汽车的合资公司AFCC的产品。Ballard和Hydrogenics是目前国际上主要的燃料电池电堆供应商，尤其在石墨板电堆领域有深厚的技术积累和生产能力，且Ballard在中国设有合资企业生产9SSL电堆。 在国内，大连新源动力和上海神力是自主开发电堆并拥有多年实际应用经验的企业。大连新源动力采用金属板和复合板技术，与上汽合作开发了燃料电池车辆。上海神力是中国最早的专业燃料电池电堆研发生产企业之一，目前两者正向产业化迈进。此外，还有弗尔塞、北京氢璞、武汉众宇等新兴企业正在开发燃料电池电堆，尚处于验证阶段。 双极板作为电堆的重要组成部分，具有分配气体、排水、导热和导电等功能，其性能直接影响电堆的功率输出和寿命。目前，双极板材料主要分为石墨和金属两种类型。石墨双极板供应商如美国的POCO和SH等是行业的主流，而丰田、本田和现代等公司的乘用车更倾向于使用金属双极板，以适应紧凑的空间需求和高功率密度的要求。 燃料电池电堆技术和市场在全球范围内呈现出多元化的发展态势，各国和企业都在积极研发和优化这一关键技术，以推动燃料电池汽车和相关清洁能源技术的进步。随着技术的不断成熟和成本的降低，燃料电池电堆的应用前景十分广阔。