作者摘抄了专利网站上部分氢燃料电池技术全景报告，与大家学习共勉。工业展上向从事氢燃料电池相关行业的研究人员请教一些基础的问题，与大家分享。最后结合国内外优秀企业最新的制氢技术，催化了一些简单的应用场景，希望给读者带来一点乐趣。
一、氢燃料电池的部分技术全景报告
本章节给出了“氢燃料电池”专利趋势、技术构成分析、重要技术分支、主要申请人分布、新进入者分析、领域地图及关键词旭日图等。
1、“氢燃料电池”专利趋势
蓝色代表申请总量，绿色表示当前时间段申请专利的被授权量。
2、“氢燃料电池”技术构成分析
3、氢燃料电池”重要技术分支主要申请人分布
4、“氢燃料电池”新进入者分析
5、“氢燃料电池”领域地图
5、“氢燃料电池”关键词旭日图
从技术全景报告中可以看到近5年专利申请书不断增多，申请人主要是车企相关，且大多数为动力系统的革新。
二、“氢燃料电池”的原理
本章节简单介绍了“氢燃料电池”的原理及评价氢燃料电池性能的关键指标。
1、“氢燃料电池”的原理
氢燃料电池工作原理是氢气通过燃料电池的正极当中的催化剂（铂）分解成电子和氢离子（质子）。其中质子通过质子交换膜（Proton Exchange Membrane）到达负极和氧气反应变成水和热量。对应的电子则从正极通过外电路流向负极产生电能。
2、氢燃料电池的关键指标
1）催化剂、膜电极：膜电极主要是铂碳电极，从各家手册中看出铂载量（~0.2g/kW）、功率密度、耐久性（＞20000h）、质量比活性等是评价电极的关键指标。
2）封装技术：双极板密封、膜电极封装、电堆组装。从各家手册看出主要工序包括涂胶技术、贴膜技术、热压技术、电堆压装技术等。
3）燃料电池系统：电堆、空压机、循环泵、增湿器、DCDC和电子水泵的系统集成技术。
三、氢能与燃料电池技术迭代催化
1、生产端方面：现阶段绿氢的技术路线更新迭代速度加快，资本和商业化运作促进了产业繁荣和技术更新，技术路线更是百家争鸣，碱性电解水制氢、PEM制氢、AEM制氢、海水原位电解制氢、生物质制氢、能源植物热裂解制氢、甲烷直接裂解制氢等各种制氢技术不断突破。
2、应用端方面：在燃料电池方面，燃料电池行业下游现阶段成熟的应用业务包括物流重卡、冷链物流车等，待开发的应用业务包括船舶、自行车、无人机、轨道机车等。应用端核心技术在不断突破，燃料电池的行业规模也逐年扩大。2023年多家燃料电池企业相继发布了250kW系统、300kW电堆产品，这使得空压机、循环泵、增湿器、DCDC和电子水泵等核心BOP部件在适配性以及降能耗方面需求明显，不少企业甚至在新路线开发上有了突破。
根据的不同的应用场景促进生产端与应用端的融合。
催化场景1：氢能重卡方面在西北某企业固定运煤公路上规划应用，生产端依据独特的地理优势，建立风光耦合发电-电解水制氢设备，应用端采用氢能重卡运输化工品，实现良性循环并确保风险较低。
催化场景2：甲烷裂解制氢在LNG船舶上的应用，生产端采用LNG船可能耗散的天然气为原料直接制取氢气，应用端采用氢燃料电池作为LNG船的动力驱动系统，实现循环利用。
催化场景3：氢动力无人机在高海拔地区的应用，解决无人机在极寒地区的续航问题。
现阶段，应用端氢气的消纳主要集中在工业企业，氢燃料电池应用端还未实现大规模爆发，期待绿色能源时代的到来！
