杨博龙，韩清，向中华

（北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室，北京 100029）

随着社会的快速发展，人们对煤、石油、天然气等化石能源的需求也日益增加。仅2019 年，我国的石油消费量就高达6.96亿吨，由于人类毫无限制地使用这些不可再生的能源，使得这些能源面临枯竭。并且化石能源燃烧会产生二氧化碳、二氧化硫等有毒的化学物质，造成的环境污染问题日趋严峻[1-3]。2020年9月，中国宣布二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和。因此，开发和利用绿色、可持续、高效的可再生新型能源来代替传统的化石能源具有重要意义。质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell,PEMFC）是一种经过电化学反应将燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的装置，不受卡诺循环的限制，具有很高的能量转化效率，同时具有绿色环保、低污染、可靠、灵活、安全、少维护等优点，被认为是替代传统化石能源最具有发展前景的新型绿色可再生能源之一[4-5]。PEMFC 以氢气作为燃料，氧气作为氧化剂，具有零排放、低温运行、低噪声、启动速度快、高比能量等优点。随着科学技术的不断发展，PEMFC 在家庭电源、固定电站、通信设备、航空航天、电动汽车等领域均有广泛的应用前景[6-8]。

近年来，全球多家汽车生产公司生产出了氢燃料电池汽车，如日本的丰田氢燃料电池汽车Mirai、本田公司的Clarity、德国奔驰、韩国现代等。我国“十二五”规划纲要明确提出大力发展新能源汽车等战略性新兴产业，重点发展纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车技术。……