【技术概述】燃料电池主要由一个带负电荷的电极(阳极)，一个带正电荷的电极(阴极)和一个电解质膜组成。氢气在阳极被氧化的同时氧气在阴极被还原。质子通过电解质膜从阳极传送到阴极，同时电子在外部电路被送至阴极。工作时，向负极供给燃料(氢)，向正极供给氧化剂(空气)；在负极，氢分解成正离子H+和电子e-，利用电解质渗入多孔板而形成作为阻隔两者之间的流层，允许通过H+离子(质子)而不接受电子；在正极，空气中的氧同电解质中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水；在氢气分解过程中释放出的电子通过负载被引出至阴极，因此产生电能；利用这个原理，燃料电池便可在工作时源源不断地向外部输电，因而也将其称为“电化学发动机”。

根据电解质膜的不同又可分为质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池、固体氧化物燃料电池、磷酸型燃料电池等，其中质子交换膜燃料电池燃料能量转化效率高；功率密度高；电池设计可扩展性高；系统中无移动部件，噪音低，维护成本低；系统运行温度低，低热辐射，隐蔽性好；燃料可再生、清洁环保；可持续稳定的输出电能等诸多优点。

车用燃料电池发动机的最基本组成包括燃料电池、燃料(氢气)和氧化剂(空气)的供给、电负载和电力调节器。

【主要技术指标】通过开展60kW 级燃料电池发动机研究，开发出具有储能及快速动态响应功能的燃料电池发动机系统，实现0-100%额定功率输出响应时间不大于5s，输出高出额定功率30%的持续时间不小于30s，掌握燃料电池寿命≥5000h 及-30℃低温储存与启动等关键技术，建立理论分析模型及制备工艺数据库，研制试验样机并进行试验验证，突破系统体积比功率≥600W/L，最高效率≥60%，降低铂用量≤0.4g/kW，为燃料电池车的商业化应用提供技术基础。

【适用范围】船舶、航天、汽车等移动式大功率电源系统。

【专利状态】授权发明专利5项，实用新型专利3项

【技术状态】试生产、应用开发阶段

【预期效益】本技术可以提高储氢效率和安全性，降低储氢成本；降低车用燃料电池成本，延长燃料电池使用寿命，提高燃料电池性能；可以促进我国氢能和燃料电池产业的快速发展。可以广泛应用于新能源汽车、船舶、海洋装备、分布式发电、备用电站等领域。预计该产业年产值可达10亿。