1.雙極板

雙極板是由極板和流場組成。主要作用是氣體分配、集流、導熱和密封。

雙極板是電、熱的良導體,具有良好的機械性能,很好的阻氣性能,耐腐蝕性好等特點,其性能決定了燃料電池堆體積比功率和質量比功率。

雙極板材質主要是石墨或者合金。通常由石墨板材料制作，石墨雙極板厚度約2～3.7mm，經銑床加工成具有一定形狀的導流流體槽及流體通道，其流道設計和加工工藝與電池性能密切相關。

2.質子交換膜

質子交換膜作為電解質，起到傳導質子，隔離反應氣體的作用。

在燃料電池內部，質子交換膜為質子的遷移和輸送提供通道，使得質子經過膜從陽極到達陰極，與外電路的電子轉移構成回路，向外界提供電流。

質子交換膜的性能對燃料電池的性能起著非常重要的作用，它的好壞也直接影響電池的使用壽命。

3.碳紙/碳布

氣體擴散層GDL通常由碳紙或者碳布組成，主要起到傳質，導電，傳熱，支持催化層，導水的作用。

4.催化劑

作為氫燃料電池反應關鍵，催化層是由催化劑和催化劑載體形成的薄層。催化劑主要采用Pt/C,Pt合金/C，載體材料主要是納米顆粒碳、碳納米管、碳須等。

對材料要求導電性好，載體耐蝕，催化活性大。

電堆是怎么工作的

在原理上相當于水電解的“逆”裝置。

陽極為氫燃料發生氧化的場所，陰極為氧化劑還原的場所，兩極都含有加速電極電化學反應的催化劑，質子交換膜作為傳遞H+的介質，只允許H+通過。工作時相當于一直流電源，陽極即電源負極，陰極即電源正極。

電堆工作時，氫氣和氧氣分別由進口引入，經電堆氣體主通道分配至各單電池的雙極板，經雙極板導流均勻分配至電極，通過電極支撐體與催化劑接觸進行電化學反應。

陽極(負極)：2H2→4H++4e-

陰極(正極)：O2+4H++4e-→2H2O

由于質子交換膜只能傳導質子，因此氫離子(即質子)可直接穿過質子交換膜到達陰極，而電子只能通過外電路才能到達陰極。當電子通過外電路流向陰極時就產生了直流電。

以陽極為參考時，陰極電位為1.23V。也即每一單電池的發電電壓理論上限為1.23V。接有負載時輸出電壓取決于輸出電流密度，通常在0.5～1V之間。將多個單電池層疊組合就能構成輸出電壓滿足實際負載需要的燃料電池堆(簡稱電堆)。