图1：燃料电池的新结构和材料。
在氢能高效利用面临的许多挑战中，提高燃料电池性能是核心问题之一。
该文章基于研究团队建立的模型预测系统和产学研转化经验，指出双极板和膜电极对未来功率密度提高贡献约为30%和70%。每个部件需要协同优化才能实现目标。因此，流场和电极融合的设计是一种趋势；另一方面，电极设计的有序性可以更好地组织传输过程，减少生产过程中的不确定性和未来的发展方向。
“作为氢能社会布局的重要组成部分，燃料电池设备开发的核心问题之一就是其性能的提高。”焦奎介绍说，世界各国相继颁布了与燃料电池有关的发展计划和指标，并给予了很多资助。
此外，近年来我国学者在燃料电池研发领域的成就已逐渐与工程实践相融合，并转化为世界先进水平的燃料电池堆产品，例如捷氢科技PROM系列。
“尽管取得了一定的成果，但需要看到的是国内外燃料电池发动机之间的距离预期性能指标仍有很大差距。如果需要实现全球大规模生产，燃料电池技术仍将面临几个重要的技术问题。”焦奎说，例如催化剂活性的进一步提高，质子膜通道的设计以及流场结构优化等体现在宏观指标上是性能，成本和寿命的综合问题。
在燃油电池堆方面，单个电堆功率密度和最低冷启动温度寿命以及最高效率等指标均得到了显着改善，并建立了完整的燃料电池材料，零部件，系统的制造生产产业链。
这次，焦奎团队在国际顶级出版物中强调了新一代燃料电池超高功率密度的目标，明确指出了各个部件开发的技术路线及其性能提升的贡献比例。针对燃料电池中涉及的多尺度电化学和热物理过程，结合能源材料领域的最新成果，对质子交换膜，催化剂，气体扩散层，双极板等核心部件的发展路线进行了深入分析。
促进了氢燃料电池技术的发展。
捷氢技术推出了完全独立设计和开发的燃料电池PLOSM3H电堆，双极板和膜电极前的技术也实现了本地化。
从过去20年的发展历程来看，新一代燃料电池设计取决于相关能源材料的开发及其内部过程的优化。
通知：2021年10月18-20日电池制造工程师培训班在广东开班
通知：2021年10月22-23日中国电池工程师年会暨电池产业链技术精英交流会在佛山盛大召开
