燃料電池電堆的氣體供應系統是保證其正常運行的重要配套系統，主要包括燃料供應系統和氧化劑供應系統。燃料供應系統由儲氫罐、減壓閥、氫氣循環泵、過濾器等組成，負責將氫氣從儲氫罐輸送到電堆陽極，并實現未反應氫氣的循環利用，提高燃料利用率；氧化劑供應系統由空壓機、增濕器、空氣過濾器等組成，負責將壓縮空氣輸送到電堆陰極，并對空氣進行增濕處理，以維持質子交換膜的濕度。氣體供應系統的穩定性直接影響電堆的性能，需通過精密控制閥門和傳感器實現流量、壓力的準確調節。?新型復合材料雙極板讓燃料電池電堆更輕便！湖北系統集成燃料電池電堆技術

燃料電池電堆的水熱管理是保證其高效穩定運行的關鍵，關鍵目標是維持電堆內部適宜的濕度和溫度分布。濕度方面，質子交換膜需保持一定濕度以確保質子傳導性，但濕度過高會導致 “水淹”，阻礙氣體擴散；濕度過低則會導致膜干燥，傳導性下降。溫度方面，電堆工作溫度需維持在佳區間，溫度過低會降低反應速率，過高則加速材料老化。水熱管理系統通過加濕器調節進氣濕度，通過冷卻液循環系統控制溫度，同時結合流場設計促進液態水排出，目前先進的電堆已能實現自主水熱平衡，簡化系統結構。?福建電流密度燃料電池電堆技術航空用燃料電池電堆對重量和可靠性要求嚴苛！

熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）電堆是另一種高溫燃料電池電堆類型，工作溫度約 600-700℃，電解質為熔融碳酸鹽，無需貴金屬催化劑，可直接利用天然氣、煤氣等燃料。MCFC 電堆的能量轉換效率可達 50% 以上，結合余熱回收的聯合循環效率可超過 60%，主要用于大型固定電站和工業余熱利用場景。其缺點是啟動時間長（需數小時）、電解質易腐蝕電極材料、壽命相對較短（通常為 20000-30000 小時）。目前 MCFC 電堆在日本、美國等國已有商業化應用，國內處于研發和中試階段。?

燃料電池電堆的氣體擴散層（GDL）雖然成本占比不高（約 5%-10%），但對電堆性能影響明顯，主要起到支撐膜電極、傳導電子、分配反應氣體和排出液態水的作用。氣體擴散層通常由碳纖維紙或碳纖維布制成，表面經疏水處理（如涂覆聚四氟乙烯），以防止水淹并促進排水。其性能指標包括透氣性、導電性、疏水性和機械強度，透氣性不足會導致反應氣體供應不足，導電性差則會增加接觸電阻，疏水性下降會導致水淹。目前通過優化碳纖維編織結構、調整疏水涂層厚度等方式，可進一步提升氣體擴散層的綜合性能。?膜電極組件是決定燃料電池電堆性能的關鍵關鍵部件。

高溫質子交換膜燃料電池（HT-PEMFC）電堆是 PEMFC 電堆的改進類型，工作溫度為 120-200℃，采用磷酸摻雜的聚苯并咪唑（PBI）質子交換膜，無需增濕系統，簡化了系統結構。HT-PEMFC 電堆對燃料純度要求較低，氫氣中一氧化碳含量可允許達到 1%-2%，無需復雜的氣體凈化裝置，適合使用重整氣作為燃料。其缺點是質子傳導率低于低溫 PEMFC 電堆，催化劑活性受溫度影響較大，壽命相對較短。目前 HT-PEMFC 電堆主要應用于分布式發電、備用電源等場景，在天然氣重整制氫發電系統中具有獨特優勢。?石墨材料因導電性好常被用于燃料電池電堆雙極板。中國香港低成本膜電極燃料電池電堆OEM

燃料電池電堆的燃料利用率通常能達到 80% 以上；湖北系統集成燃料電池電堆技術

低溫燃料電池電堆是針對寒冷地區應用開發的特殊類型電堆，主要解決常規電堆在低溫環境下啟動困難、性能衰減快的問題。其技術改進包括：采用低溫活性更高的催化劑（如鉑釕合金催化劑）、優化流場設計以促進冰水排出、開發抗凍質子交換膜（添加抗凍劑或改性材料）、配備快速預熱系統等。低溫電堆在 - 40℃環境下仍能實現可靠啟動，且在低溫運行時性能衰減率低于 10%，適用于我國東北、西北等寒冷地區的車用及分布式發電場景。目前國內科研機構已開展低溫燃料電池電堆的研發，部分成果已進入中試階段。?湖北系統集成燃料電池電堆技術

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