催化剂是燃料电池的关键材料之一，其作用促进氢、氧在电极上的氧化还原过程。目前最好的催化剂仍是 Pt 和 Pt 基催化剂。
阳极反应：阳极电催化剂表面的氢气氧化反应（HOR），整体氧化反应可以表示为：2→2H^++2
阴极反应：阴极电催化剂表面的氧还原反应（ORR），整体反应可表示为：2 +4H^++4→22
目前最好的催化剂仍是 Pt 和 Pt 基催化剂，当前铂金用量已经降至可接受水平，根据 DOE 数据，2015 年 Pt 含量达到 0.16g/kw，质量比活性大于 0.5A/mg。本田 FCV燃料电池催化剂 Pt 含量降至 0.12g/kw，丰田 Mirai 燃料电池催化剂 Pt 含量达到 0.175g/kw。
参考观研天下发布《2018年中国燃料电池行业分析报告-市场深度分析与投资前景预测》
考虑到铂金昂贵和稀有，降低 Pt 用量一直是催化剂研究主要方向。对于质子交换膜燃料电池 Pt 用量的降低，一方面通过提高催化剂的催化活性来实现 Pt 用量降低，一方面寻找替代 Pt 的催化剂：
Pt 质量比活性可以通过提高表面 Pt 的面积比活性来改善，改变表面 Pt 面积比活性的重要理论指导是 Pt 与其他金属发生相互间作用后，Pt原子的几何结构和电子结构发生改变。主要研究方向有 Pt合金催化剂、Pt 单层催化剂、Pt 纳米管和 Pt 核壳等：
研究非 Pt 催化剂替代，包括钯基催化剂和非贵金属催化剂。
催化剂海外企业领先，国内正起步。在燃料电池催化剂领域， 海外企业处于领先地位，已经能够实现批量化生产，而且性能稳定，其中英国 Johnson Matthey 和日本田中（本田燃料电池车 Clarity 催化剂供应商）是全球铂催化剂的巨头。国内企业尚处于研究阶段，有两类结构：（1）贵研铂业；主营汽车尾气铂催化剂，和上汽共同研发燃料电池催化剂；（2）研究机构，大连化物所、新源动力等，中国科学院大连化学物理研究所制备的 Pd@Pt/C 核壳催化剂，其氧还原活性与稳定性表现优异。
阳极反应：阳极电催化剂表面的氢气氧化反应（HOR），整体氧化反应可以表示为：2→2H^++2
阴极反应：阴极电催化剂表面的氧还原反应（ORR），整体反应可表示为：2 +4H^++4→22
目前最好的催化剂仍是 Pt 和 Pt 基催化剂，当前铂金用量已经降至可接受水平，根据 DOE 数据，2015 年 Pt 含量达到 0.16g/kw，质量比活性大于 0.5A/mg。本田 FCV燃料电池催化剂 Pt 含量降至 0.12g/kw，丰田 Mirai 燃料电池催化剂 Pt 含量达到 0.175g/kw。
图表：催化剂2015现状与2020目标
图表来源：公开资料整理
参考观研天下发布《2018年中国燃料电池行业分析报告-市场深度分析与投资前景预测》
图表：国外车用燃料电池电堆性能
图表来源：公开资料整理
考虑到铂金昂贵和稀有，降低 Pt 用量一直是催化剂研究主要方向。对于质子交换膜燃料电池 Pt 用量的降低，一方面通过提高催化剂的催化活性来实现 Pt 用量降低，一方面寻找替代 Pt 的催化剂：
Pt 质量比活性可以通过提高表面 Pt 的面积比活性来改善，改变表面 Pt 面积比活性的重要理论指导是 Pt 与其他金属发生相互间作用后，Pt原子的几何结构和电子结构发生改变。主要研究方向有 Pt合金催化剂、Pt 单层催化剂、Pt 纳米管和 Pt 核壳等：
研究非 Pt 催化剂替代，包括钯基催化剂和非贵金属催化剂。
图表：电催化剂主要研究方向
图表来源：公开资料整理
催化剂海外企业领先，国内正起步。在燃料电池催化剂领域， 海外企业处于领先地位，已经能够实现批量化生产，而且性能稳定，其中英国 Johnson Matthey 和日本田中（本田燃料电池车 Clarity 催化剂供应商）是全球铂催化剂的巨头。国内企业尚处于研究阶段，有两类结构：（1）贵研铂业；主营汽车尾气铂催化剂，和上汽共同研发燃料电池催化剂；（2）研究机构，大连化物所、新源动力等，中国科学院大连化学物理研究所制备的 Pd@Pt/C 核壳催化剂，其氧还原活性与稳定性表现优异。
资料来源：公开资料，观研天下整理，转载请注明出处（ZQ）
更多好文每日分享，欢迎关注公众号
【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可，任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题，烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com，我们将及时沟通与处理。
