燃料電池電堆是燃料電池系統(tǒng)的核心部件，它由多個(gè)單電池通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式堆疊而成，其作用是將燃料（如氫氣）和氧化劑（如氧氣）的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。

燃料電池電堆主要由膜電極組件（MEA）、雙極板、密封件等組成。膜電極組件是電堆的核心，包括質(zhì)子交換膜、催化劑和氣體擴(kuò)散層。質(zhì)子交換膜起到傳導(dǎo)質(zhì)子和分隔燃料與氧化劑的作用；催化劑加速電化學(xué)反應(yīng)；氣體擴(kuò)散層則為反應(yīng)氣體提供通道，并收集電流。雙極板具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱和分隔氣體的功能，同時(shí)為反應(yīng)氣體提供流動(dòng)通道，確保氣體均勻分布在膜電極表面。密封件用于防止反應(yīng)氣體泄漏，保證電堆的性能和穩(wěn)定性。

在工作過程中，燃料和氧化劑分別從電堆的兩端通入，在膜電極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。燃料在陽極催化劑的作用下失去電子，產(chǎn)生質(zhì)子和電子，質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜到達(dá)陰極，電子則通過外電路流向陰極，形成電流，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化。

燃料電池電堆具有高效、環(huán)保、安靜等優(yōu)點(diǎn)，在電動(dòng)汽車、分布式發(fā)電、便攜式電源等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，燃料電池電堆的性能不斷提高，成本逐漸降低，有望在未來能源領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。