燃料电池电动汽车(FCEV)是一个已经存在相当长时间的概念。近年来，电动汽车(BEV)在乘用车市场上受到了广泛关注，人们对用于重型车辆和能长途驾驶私家车（如出租车和SUV）的燃料电池的兴趣与日俱增。这种兴趣加上新兴的氢经济（由很多政府支持的从碳排放化石燃料转向零碳或低碳来源的氢的全球转换趋势），意味着许多设备制造商都有了积极的FCEV项目计划。

燃料电池技术与电池技术并驾齐驱。燃料电池电动汽车使用电池动力系统，但利用燃料电池产生的电力来维持电池的充电。因此，可以使用更小的电池。燃料电池被输入压缩的氢气，氢气通过燃料电池堆中的催化剂产生电力，只有尾气中的水被排放出来。当与可再生资源（如风能或太阳能）产生的氢气（即所谓的绿色氢气）一起使用时，碳足迹为零。由于氢气可以从泵中补充，司机的体验与柴油或汽油车非常相似。泵的补充时间短，而不是在家里或不方便的停车期间进行长时间的充电。

对于重型货运车辆来说，与电池电动车相比，燃料电池可以大大减轻重量，牺牲更少的载货空间，并提供更长的续航里程，而这些快速的补充时间使它们成为更可行的选择。

预计到2025年，燃料电池卡车的总拥有成本将低于电池电动卡车，到2030年甚至可以与内燃机卡车相比具有成本竞争力。

燃料电池主要基于质子交换膜(PEM)技术，该技术依赖于催化剂，即铂和铂合金。正是由于使用了异质铂族金属催化剂，使质子交换膜技术在汽车应用中具有灵活性（如快速启动），并在环境温度下具有高水平的性能。铂是一种相对稀有的金属，交易价格相对较高。为了缓解这种情况，铂以精细分散的形式使用，以最大限度地提高表面和体积比。今天，最好的铂催化剂由2-8纳米的颗粒组成，具有非常大的比表面积。为了防止这些小纳米颗粒的烧结（这会导致操作期间催化活性降低），金属通常被沉积在高表面积的载体上，以防止颗粒与颗粒之间的接触。这也减少了所需的铂数量，优化了金属的使用，限制了对价格的影响。

当铂或铂合金沉积在载体上时，在选择载体类型时必须仔细考虑。最广泛使用的载体是碳。碳的来源广泛，价格相对便宜，在燃料电池的条件下很稳定，而且具有导电性。最初会使用像石墨这样简单的东西，但现在有许多高技术等级的“炭黑”可用。

在选择载体材料时，必须考虑催化剂所需的特性，并且在高电化学性能和耐久性之间存在一定的折衷。

以上案例HyPerTM FC 140（40%铂在导电碳载体的支持下）与类似的市售商业产品相比具有更高的耐用性。更长的电化学性能保持时间（耐久性）意味着燃料电池的寿命更长。改进后的HyperTM FC 140使用的碳支撑材料是经过特别挑选的，其均匀的表面特性促进了耐久性。当选择高电化学性能而不是耐久性时，通常选择具有高度结构化表面的高表面积的碳载体。

HyPerTM FC 150X（50%铂在超高表面积载体上）与具有更高电化学表面积的类似商业级产品的比较，改进后的电化学性能具有更高的耐用性。

高电化学表面积可以使相同体积的催化剂获得更大的功率密度，或者可以使堆栈设计者在相同功率下使用更少的催化剂。更高的耐用性意味着这种水平的性能可以持续的时间更长。

在燃料电池中，发生在阴极的氧还原反应是最艰巨的反应。这通常需要更高的铂负载，以促进氢离子与大气中的氧发生反应，从而改造水。稍微容易的氢氧化反应，即氢分子分裂成质子和电子，发生在燃料电池的阳极，可以使用较低的铂负载，但这种催化剂层容易被一氧化碳（暂时性中毒）和其他物质，如氢气中的硫（永久性中毒）所毒害。

因此，可以使用铂与其他材料的合金来进一步延长寿命。铂与其他金属的结合已经显示出改善的效果。钴和镍的合金就是很好的例子，在汽车工业中使用，可以产生协同效应，提高性能。铂可以与其他PGM以合金或核壳形式结合，以发挥有益的作用。例如，铂与钌的合金可以防止催化剂的一氧化碳中毒。这些协同效应可以大大增强燃料电池系统的性能和寿命。在高端汽车燃料电池系统中，除了铂之外，铱或铱合金也可用于阴极，以便在燃料匮乏的情况下充当回流催化剂。通过在支撑介质和负载方面选择正确的催化剂，燃料电池的性能可以得到极大改善，具有更高的功率密度和更长的使用寿命。