膜電極是燃料電池的關鍵組成部分，那么它為什么被視為燃料電池汽車（特別是氫能源汽車）的核心部件呢？膜電極（MEA）在質子交換膜燃料電池（PEMFC）中扮演著至關重要的角色。它不僅是電化學反應發生的地方，而且決定了燃料電池的性能。MEA由質子交換膜、催化層和擴散層組成的三合一結構，每個層次都發揮著不可或缺的作用。首先，質子交換膜是PEMFC中的電解質，它允許質子通過而阻止電子和氣體分子通過，從而在陽極和陰極之間形成質子流。這種膜的選擇和處理對電池的功率密度和耐久性有重大影響。其次，催化層包含了將氫氣和氧氣轉化為水并釋放出電子的催化劑，通常是由鉑（Pt）或其合金組成的。催化層材料的性能直接關系到電池的效率和穩定性。最后，擴散層為反應氣體提供通道，并引導電子流回外部電路。這一層通常由多孔材料如石墨化碳紙或碳布制成，其結構影響氣體傳輸效率和電池的整體性能。膜電極的制備工藝同樣至關重要，它決定了MEA的一致性和生產效率。從長興歐森科技有限公司的發明專利申請中，我們可以看到膜電極的工業量產生產系統及其生產方法，這表明了實現膜電極的大規模生產對于降低成本和提高性能具有重要意義。在燃料電池汽車的商業化進程中，降低成本是一個關鍵挑戰。這不僅涉及到膜電極本身的成本，還包括催化劑和質子交換膜等材料的生產成本。因此，膜電極的制備技術研究對于推動燃料電池汽車（特別是氫能源汽車）的商業化至關重要。綜上所述，膜電極因其對燃料電池性能的決定性影響以及在燃料電池汽車商業化中的成本考量，被認為是這一技術領域的核心部件。隨著技術的不斷進步，我們有理由相信中國在燃料電池技術方面將取得更大的突破。