2025年制造業(yè)高端裝備研發(fā)能力考核試卷——新能源氫燃料電池膜電極研發(fā)根據(jù)實踐經(jīng)驗，新能源氫燃料電池膜電極研發(fā)能力考核主要包含以下內(nèi)容：單項選擇題30題，每題1分；多項選擇題20題，每題2分；判斷題20題，每題1分；簡答題2題，每題5分。一、單項選擇題（共30題，每題1分）1.氫燃料電池中，膜電極組件（MEA）的核心材料是什么？A.鉑金B(yǎng).石墨C.質(zhì)子交換膜D.碳纖維2.質(zhì)子交換膜在氫燃料電池中的作用是什么？A.傳導(dǎo)電子B.傳導(dǎo)質(zhì)子C.傳導(dǎo)離子D.傳導(dǎo)氣體3.目前最常用的質(zhì)子交換膜材料是什么？A.全氟磺酸膜B.磷酸膜C.陶瓷膜D.聚合物膜4.氫燃料電池中，催化劑的主要作用是什么？A.促進(jìn)質(zhì)子傳導(dǎo)B.促進(jìn)電子傳導(dǎo)C.促進(jìn)氫氣分解D.促進(jìn)氧氣還原5.常用的氫燃料電池催化劑是什么？A.鉑B.鎳C.鈀D.銠6.膜電極組件的制備方法主要有哪幾種？A.涂覆法B.燒結(jié)法C.浸漬法D.電鍍法7.氫燃料電池中，膜電極的壽命主要受什么因素影響？A.溫度B.濕度C.電流密度D.以上都是8.膜電極的電流密度越高，其性能如何變化？A.越好B.越差C.不變D.不確定9.氫燃料電池中，膜電極的歐姆電阻主要來源于什么？A.質(zhì)子傳導(dǎo)電阻B.電子傳導(dǎo)電阻C.氣體擴散電阻D.以上都是10.膜電極的氣體擴散層通常采用什么材料？A.碳紙B.石墨C.陶瓷D.金屬網(wǎng)11.氫燃料電池中，膜電極的溫度范圍一般是多少？A.60-100℃B.100-150℃C.150-200℃D.200-250℃12.膜電極的濕法組裝工藝中，常用的溶劑是什么？A.水B.乙醇C.丙酮D.以上都是13.膜電極的干法組裝工藝相比濕法有哪些優(yōu)點？A.效率高B.成本低C.性能好D.以上都是14.氫燃料電池中，膜電極的長期穩(wěn)定性主要受什么因素影響？A.膜的性能B.催化劑的穩(wěn)定性C.氣體擴散層的穩(wěn)定性D.以上都是15.膜電極的催化活性通常用什么指標(biāo)衡量？A.電流密度B.電壓C.功率密度D.效率16.膜電極的氣體擴散層的孔隙率一般要求是多少？A.10-20%B.20-30%C.30-40%D.40-50%17.氫燃料電池中，膜電極的厚度一般控制在多少范圍內(nèi)？A.10-50μmB.50-100μmC.100-200μmD.200-300μm18.膜電極的制備過程中，涂覆層的均勻性對性能有何影響？A.影響不大B.影響較小C.影響較大D.影響非常顯著19.氫燃料電池中，膜電極的阻抗譜分析主要目的是什么？A.分析電阻B.分析電容C.分析電感D.分析阻抗20.膜電極的長期運行中，常見的失效模式有哪些？A.膜中毒B.催化劑脫落C.氣體泄漏D.以上都是21.膜電極的制備過程中，常用的干燥方法是什么？A.真空干燥B.常溫干燥C.熱風(fēng)干燥D.以上都是22.氫燃料電池中，膜電極的催化活性與溫度的關(guān)系如何？A.成正比B.成反比C.無關(guān)D.不確定23.膜電極的氣體擴散層的厚度一般控制在多少范圍內(nèi)？A.10-50μmB.50-100μmC.100-200μmD.200-300μm24.氫燃料電池中，膜電極的質(zhì)子傳導(dǎo)率通常用什么指標(biāo)衡量？A.電流密度B.電壓C.功率密度D.效率25.膜電極的制備過程中，常用的催化劑載體是什么？A.碳紙B.石墨C.陶瓷D.金屬網(wǎng)26.氫燃料電池中，膜電極的長期穩(wěn)定性與膜材料的關(guān)系如何？A.成正比B.成反比C.無關(guān)D.不確定27.膜電極的氣體擴散層的孔隙率對性能有何影響？A.影響不大B.影響較小C.影響較大D.影響非常顯著28.氫燃料電池中，膜電極的催化活性與電流密度的關(guān)系如何？A.成正比B.成反比C.無關(guān)D.不確定29.膜電極的制備過程中，常用的涂覆方法是什么？A.噴涂法B.浸漬法C.旋涂法D.以上都是30.氫燃料電池中，膜電極的長期運行中，常見的失效原因有哪些？A.膜中毒B.催化劑脫落C.氣體泄漏D.以上都是二、多項選擇題（共20題，每題2分）1.膜電極組件的主要組成部分有哪些？A.質(zhì)子交換膜B.催化劑層C.氣體擴散層D.集流體2.質(zhì)子交換膜在氫燃料電池中的作用有哪些？A.傳導(dǎo)質(zhì)子B.傳導(dǎo)離子C.傳導(dǎo)電子D.傳導(dǎo)氣體3.常用的質(zhì)子交換膜材料有哪些？A.全氟磺酸膜B.磷酸膜C.陶瓷膜D.聚合物膜4.氫燃料電池中，催化劑的主要作用有哪些？A.促進(jìn)質(zhì)子傳導(dǎo)B.促進(jìn)電子傳導(dǎo)C.促進(jìn)氫氣分解D.促進(jìn)氧氣還原5.常用的氫燃料電池催化劑有哪些？A.鉑B.鎳C.鈀D.銠6.膜電極組件的制備方法主要有哪幾種？A.涂覆法B.燒結(jié)法C.浸漬法D.電鍍法7.氫燃料電池中，膜電極的壽命主要受哪些因素影響？A.溫度B.濕度C.電流密度D.以上都是8.膜電極的電流密度越高，其性能如何變化？A.越好B.越差C.不變D.不確定9.氫燃料電池中，膜電極的歐姆電阻主要來源于哪些？A.質(zhì)子傳導(dǎo)電阻B.電子傳導(dǎo)電阻C.氣體擴散電阻D.以上都是10.膜電極的氣體擴散層通常采用哪些材料？A.碳紙B.石墨C.陶瓷D.金屬網(wǎng)11.氫燃料電池中，膜電極的溫度范圍一般是多少？A.60-100℃B.100-150℃C.150-200℃D.200-250℃12.膜電極的濕法組裝工藝中，常用的溶劑有哪些？A.水B.乙醇C.丙酮D.以上都是13.膜電極的干法組裝工藝相比濕法有哪些優(yōu)點？A.效率高B.成本低C.性能好D.以上都是14.氫燃料電池中，膜電極的長期穩(wěn)定性主要受哪些因素影響？A.膜的性能B.催化劑的穩(wěn)定性C.氣體擴散層的穩(wěn)定性D.以上都是15.膜電極的催化活性通常用什么指標(biāo)衡量？A.電流密度B.電壓C.功率密度D.效率16.膜電極的氣體擴散層的孔隙率一般要求是多少？A.10-20%B.20-30%C.30-40%D.40-50%17.氫燃料電池中，膜電極的厚度一般控制在多少范圍內(nèi)？A.10-50μmB.50-100μmC.100-200μmD.200-300μm18.膜電極的制備過程中，涂覆層的均勻性對性能有何影響？A.影響不大B.影響較小C.影響較大D.影響非常顯著19.氫燃料電池中，膜電極的阻抗譜分析主要目的是什么？A.分析電阻B.分析電容C.分析電感D.分析阻抗20.膜電極的長期運行中，常見的失效模式有哪些？A.膜中毒B.催化劑脫落C.氣體泄漏D.以上都是三、判斷題（共20題，每題1分）1.質(zhì)子交換膜在氫燃料電池中主要傳導(dǎo)質(zhì)子。2.全氟磺酸膜是目前最常用的質(zhì)子交換膜材料。3.氫燃料電池中，催化劑的主要作用是促進(jìn)質(zhì)子傳導(dǎo)。4.常用的氫燃料電池催化劑是鉑。5.膜電極組件的制備方法主要有涂覆法、燒結(jié)法和浸漬法。6.氫燃料電池中，膜電極的壽命主要受溫度、濕度和電流密度的影響。7.膜電極的電流密度越高，其性能越好。8.氫燃料電池中，膜電極的歐姆電阻主要來源于質(zhì)子傳導(dǎo)電阻、電子傳導(dǎo)電阻和氣體擴散電阻。9.膜電極的氣體擴散層通常采用碳紙材料。10.氫燃料電池中，膜電極的溫度范圍一般是60-100℃。11.膜電極的濕法組裝工藝中，常用的溶劑是水和乙醇。12.膜電極的干法組裝工藝相比濕法效率更高、成本更低、性能更好。13.氫燃料電池中，膜電極的長期穩(wěn)定性主要受膜的性能、催化劑的穩(wěn)定性和氣體擴散層的穩(wěn)定性影響。14.膜電極的催化活性通常用電流密度和功率密度來衡量。15.膜電極的氣體擴散層的孔隙率一般要求在30-40%范圍內(nèi)。16.氫燃料電池中，膜電極的厚度一般控制在10-50μm范圍內(nèi)。17.膜電極的制備過程中，涂覆層的均勻性對性能影響較大。18.氫燃料電池中，膜電極的阻抗譜分析主要目的是分析電阻、電容和電感。19.膜電極的長期運行中，常見的失效模式有膜中毒、催化劑脫落和氣體泄漏。20.膜電極的制備過程中，常用的涂覆方法是噴涂法、浸漬法和旋涂法。四、簡答題（共2題，每題5分）1.簡述膜電極組件在氫燃料電池中的作用及其制備方法。2.分析影響膜電極性能的主要因素及其改進(jìn)措施。附標(biāo)準(zhǔn)答案：一、單項選擇題1.C2.B3.A4.D5.A6.A7.D8.A9.D10.A11.A12.A13.D14.D15.A16.C17.A18.D19.D20.D21.D22.A23.B24.A25.A26.A27.D28.A29.D30.D二、多項選擇題1.ABCD2.ABD3.ABCD4.BCD5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.A9.ABCD10.ABD11.ABCD12.ABC13.ABCD14.ABCD15.ABCD16.BCD17.A18.D19.ABCD20.ABCD三、判斷題1.正確2.正確3.錯誤4.正確5.正確6.正確7.正確8.正確9.正確10.錯誤11.正確12.正確13.正確14.正確15.錯誤16.錯誤17.正確18.錯誤19.正確20.正確四、簡答題1.膜電極組件在氫燃料電池中的作用是傳導(dǎo)質(zhì)子和電子，促進(jìn)氫氣和氧氣的反應(yīng)，從而產(chǎn)生電能。其制備方法主要有涂覆法、燒結(jié)法和