燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進燃料電池，電就被奇妙地生產(chǎn)出來。它從外表上看有正負極和電解質(zhì)等，像一個蓄電池，但實質(zhì)上它不能“儲電”而是一個“發(fā)電廠”。燃料電池的概念是1839年G.R.Grove提出的，至今已有大約160年的歷史。

燃料電池十分復(fù)雜，涉及化學(xué)熱力學(xué)、電化學(xué)、電催化、材料科學(xué)、電力系統(tǒng)及自動控制等學(xué)科的有關(guān)理論，具有發(fā)電效率高、環(huán)境污染少等優(yōu)點。總的來說燃料電池具有以下特點：

1.能量轉(zhuǎn)化效率高　他直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，中間不經(jīng)過燃燒過程，因而不受卡諾循環(huán)的限制。目前燃料電池系統(tǒng)的燃料—電能轉(zhuǎn)換效率在45%～60%，而火力發(fā)電和核電的效率大約在30%～40%。

2.有害氣體ＳＯx、ＮＯx及噪音排放都很低　ＣＯ2排放因能量轉(zhuǎn)換效率高而大幅度降低，五機械振動。

3、燃料適用范圍廣

4、積木化強　規(guī)模及安裝地點靈活，燃料電池電站占地面積小，建設(shè)周期短，電站功率可根據(jù)需要由電池堆組裝，十分方便。燃料電池?zé)o論作為集中電站還是分布式電，或是作為小區(qū)、工廠、大型建筑的獨立電站都非常合適

5、負荷響應(yīng)快，運行質(zhì)量高　燃料電池在數(shù)秒鐘內(nèi)就可以從*低功率變換到額定功率，而且電廠離負荷可以很近，從而改善了地區(qū)頻率偏移和電壓波動，降低了現(xiàn)有變電設(shè)備和電流載波容量，減少了輸變線路投資和線路損失。

燃料電池關(guān)鍵零組件

單一燃料電池包含四個項零組件 :

1、質(zhì)子交換膜  2、觸媒層

3、氣體擴散層  4、雙電級板。

其中氣體擴散層之碳紙/碳布約占整個燃料電池的 20-25%之成本,

是以先進的碳纖維**技術(shù)生產(chǎn)出效能**得應(yīng)用在燃料電池之氣體擴散層(碳紙/碳布)；特殊規(guī)格的碳紙/碳布是所有燃料電池所必須具備的。

GDL是燃料電池重要組件之一，其主要作用在于：

1、催化劑的載體 2、支撐電機結(jié)構(gòu)

3、導(dǎo)電作用     4、均勻擴散氣體的作用5、擴散層輸水作用

氣體擴散層GDL的功能

1、存在于雙極板以及觸媒層之間，電化學(xué)反應(yīng)處，反應(yīng)時，高電流密度為2A/cm2，有高電腐蝕性，必須要有抗腐蝕性。

2、扮演著將氫氣/氧氣或者甲醇/空氣擴散至觸媒層反應(yīng)的媒介，因此必須為多孔性透氣材料。

3、扮演電流傳導(dǎo)器，必須為一高導(dǎo)電度材料。

4、反應(yīng)進行時，為一放熱反應(yīng)，當(dāng)熱過高將對質(zhì)子交換膜造成傷害，氣體擴散層要能將熱導(dǎo)出，避免質(zhì)子交換膜破損，需求一高導(dǎo)熱材料。

5、燃料電池反應(yīng)時，生成水會造成性能下降，因此氣體擴散層要能將水導(dǎo)出，因此必須提高其疏水性。

6、提高燃料電池效率。

7、增加燃料電池使用壽命。

今日,全球就燃料電池之氣體擴散層其碳紙、碳布的供需已形成一個寡占市場情況，燃料電池之氣體擴散層(GDL碳電極)用關(guān)鍵材料為的碳紙及碳布，目前全球的材料供應(yīng)商僅個位數(shù)，其中國內(nèi)可以提供車用燃料電池GDL產(chǎn)品的有臺灣碳能和通用氫能，南方科技大學(xué)、中南大學(xué)、武漢理工大學(xué)、上海河森及安泰環(huán)境等研究機構(gòu)和企業(yè)正在進行氣體擴散層的研發(fā)。

臺灣碳能的GDL核心材料——碳纖維碳紙生碳化石墨化第二代生產(chǎn)設(shè)備是由湖南烯瑞提供，通用氫能GDL試驗線所用的碳化爐由湖南烯瑞提供。

換句話說，由于市場需求大于供應(yīng)，對于GDL產(chǎn)品供應(yīng)者而言將可預(yù)期可觀之獲利，直至目前即可預(yù)見的未來，沒有任何的證據(jù)顯示碳紙、碳布之市場售價會疲軟。由于市場的需求一直增加，碳紙、碳布銷售之價格將持續(xù)強競，甚至在不久的未來價格會繼續(xù)上揚。就燃料電之的成本與利潤層面、競爭與技術(shù)層面、進入之門坎以及供、需等各方面，均需有一定程度的了解，提供投資者能在此適當(dāng)?shù)臅r機，以**全球 之技術(shù)參與未來 50年新能源市場的無限商機，時機往往是一個重要的因素。