当氢气与氧气在燃料电池中反应时，产物是水，不会产生任何有害的温室气体或污染物。这使得氢能成为解决能源和环境问题的理想选择，有助于减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放，应对气候变化。此外，氢能具有高能量密度的特点。相比传统的电池技术，氢能能够储存更多的能量，从而为车辆和其他应用提供更长的续航里程。这使得氢能在交通运输领域具有广阔的应用前景，特别是对于长途运输和重型车辆。氢能的来源也非常广。除了通过电解水制取氢气外，还可以从天然气、生物质等多种资源中提取氢气。这为氢能的大规模生产提供了多样化的途径，减少了对单一能源来源的依赖。

电堆的体积优化可以从结构设计和优化材料等方面展开。仿真和实验结果表明，长条形的电堆更有利于实现压力的均匀分布，增大长宽比也有助于减小电流密度的趋肤效应作用。减小封装力矩可以减小承压端板的厚度进而降低电堆长度。在考虑气体、液体均匀分配的基础上，通过长进气口有利于达到更好的气体均一性。降低体积较为有效的方式即采用更薄的双极板，实现电堆整体长度的降低。通过密封件和膜电极的结构设计，实现更紧凑的结构，也可以降低整体体积。电堆封装现采用的方式包括螺栓紧固式、绑带捆扎式。螺栓紧固式是较早采用的方式，其装配简单，设计要点为螺栓数量、分布、预紧力的大小以及螺栓预紧力的次序。绑带紧固的优势在于结构紧凑，可实现相对高的功率密度。其设计要点包括绑带材料、绑带宽度和厚度、绑带分布数量和位置。

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