國家發(fā)改委和國家能源局聯(lián)合發(fā)步的“氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）”中明確了氫能是未來我國能源體系的重要組成部分、用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。

氫能具有燃燒熱值高，能量密度大的特點，氫能燃燒熱值高達143MJ/kg，約為汽油、柴油、天然氣的2.7倍。

氫在常溫常壓下為氣態(tài)，在-252.7°C時，可成為液氫，氫能燃燒的最終產(chǎn)物是水，是世界上最干凈的能源。

氫燃料電池技術(shù)，被世界廣泛認為是利用氫能解決未來人類能源危機的終極方案，氫燃料電池由電堆、電控、供氫裝置、供空氣裝置等部件組成，氫燃料電池中的電堆是組成燃料電池的關(guān)鍵核心部件。

燃料電池電堆是由多個燃料電池單體以串聯(lián)方式層疊組合構(gòu)成，雙極板和膜電極是電堆的兩大主要組成部分。雙極板與膜電極交替疊合，各單體之間嵌入密封件，經(jīng)前、后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢，即構(gòu)成燃料電池電堆。

電堆工作時，氫氣和氧氣分別經(jīng)電堆氣體主通道分配至各單電池的雙極板，經(jīng)雙極板導(dǎo)流均勻分配至電極，通過電極支撐體與催化劑接觸進行電化學(xué)反應(yīng)。

雙極板的極板一面是陽極，另一面是陰極，雙極板具有電池之間的連接和電池間的隔離作用。雙極板上有提供氫氣和氧化劑（空氣）的通道，確保反應(yīng)氣體均勻分配到電極各處以及將反應(yīng)后剩余的氣體和反應(yīng)產(chǎn)生的水排出電池外。

膜電極組件將質(zhì)子交換膜、催化層、擴散層集成一體，兼有隔膜和電解質(zhì)的作用，其電解質(zhì)的作用是僅使質(zhì)子通過，阻止電子通過，這樣就迫使電子只能通過外部電路向外輸出做功。

其隔膜作用就是阻止陰陽極之間氣體相通，防止氫氧混合發(fā)生爆炸。膜電極是電堆的核心部件，決定了電堆的性能及壽命指標(biāo)。

催化層的作用是提供氫氣和氧化劑發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流的場所，催化劑是影響氫燃料電池極化活化的主要因素。

目前氫燃料電池多采用貴金屬鉑（Pt）作催化劑，Pt及其合金在強酸性電解質(zhì)中具有較高的穩(wěn)定性和催化活性，但是其成本在整個氫燃料電池中占60%比例左右。

氣體擴散層敷設(shè)在質(zhì)子交換膜和催化劑的兩面，用來提供氣體從流道擴散到催化層的通道，同時也對燃料電池的催化層起支撐的作用。