近年来，能源问题已经逐渐成为各国可持续发展的一大问题，随着各国使用能源的数量增加，诸如水能、风能、电能等清洁能源的开发也成为了各国发展新能源的主要方向。而以电能为运输业主要动力的电动汽车行业也在为减少环境污染上做出了许多努力。近日，美国计划将高温质子交换膜（HT-PEM）燃料电池推向市场，使重型汽车配备HT-PEM燃料电池，减少温室气体的排放。
燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置，其工作原理是氢气通过燃料电池正极中的催化剂分解成电子和质子，质子通过质子交换膜到达负极，和氧气发生反应，变成水和热量。对应的电子从正极流向负极，产生电能。能量转换效率高是燃料电池的主要特点之一，它在发电过程中不涉及氢氧燃烧，因此可以不受卡诺循环（工作于两个恒温热源之间的准静态过程）的限制，能量转换率高达百分之六十。而质子交换膜燃料电池不仅转换效率高，发电时还不会产生污染。它的可靠性还很高，组装和维修都很方便，工作时也没有噪声，是燃料电池中替代传统内燃机的最理想的动力源。
随着重型运输行业对内燃机的需求不断增加，HT-PEM燃料电池有望成为重型运输设备内燃机的替代品。该项目可以改变重型车辆高碳排放的现状，并有助于加速能源和重型运输技术的发展，从而实现清洁、零排放的能源未来。
虽然质子交换膜燃料电池作为电动汽车的动力源具有很多优点，但它在应用上仍然存在着一些不足。质子交换膜燃料电池的动态响应具有一定时间上的停滞，其在运行时需要经过一段时间的调整才能适应负载时的功率变化，且质子交换膜燃料电池不支持能量的双向流动，在运行时不能吸收电机制动过程中产生的动能。所以，它需要一个其他的蓄电装置，与质子交换膜燃料电池形成互补，共同供电。此外，质子交换膜燃料电池的市场化和产业化程度尚未完善，成本高、工艺复杂也成为阻碍其规模化应用的重要原因。
但是，目前质子交换膜燃料电池在国外已经处于商业化示范应用阶段，涉及车辆、移动电源、笔记本电源等众多领域，蕴藏着巨大的市场潜力。最近，美国Los Alamos国家实验室、Brookhaven国家实验室和国家NREL实验室建立了合作伙伴关系，他们表示：将在未来几年内，继续燃料电池的研究，努力把HT-PEM燃料电池推向市场。国内虽有相关企业开始涉及这方面，但与国际产品相比，国内的产品仍存在较大差距，电池的可靠性和持久性不够，大部分的零件仍需依赖进口，制约了我国燃料电池行业的商业化推广。
目前，相关合作团队正在继续研发HT-PEM燃料电池，为电池的商业化做准备工作。他们表示，在未来，这款电池的普及可以最大限度的缓解碳排放带来的一系列问题，造福人类。
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