质子交换膜燃料电池与质子交换膜电解槽中发生的反应为互逆反应，两者结构相似，均由膜电极（质子交换膜、催化剂、气体扩散层）和双极板构成。电化学反应发生在离聚物、扩散层和催化剂组成的三相交界处，该反应可看作气体吸附或解离的过程，催化材料吸附自由能不应过大（或过小），否则会导致氢气和氧气解离困难（或吸附困难），理想的催化材料位于“火山曲线”最大值附近。 Pt/C催化剂和铂合金催化剂的制备原理相似，其核心均在于前驱体溶液中浆料的配比、催化剂产品的洗涤干燥。前者是从Pt前驱体溶液与载体前驱体溶液出发，通过化学处理得到 Pt/C 催化剂；后者将含 Pt 前驱体溶液与金属 M（外加的非 Pt 金属元素）前驱体溶液混合，通过还原、离心干燥等处理得到将金属 M 与 Pt 复合。 到 2030年，燃料电池催化剂市场空间在保守/中性/乐观下分别为60亿元、84 亿元、120 亿元。预计到 2030 年，燃料电池系统成本将降至 700元/kw（100kw 系统成本为 7 万元），与柴油机 5 万元（潍柴柴油机售价5.13 万元）、动力电池 7.8 万元（宁德时代动力电池售价 784 元/kW）具备一定抗衡性。参考新能源汽车降本速度和渗透率，在保守/中性/乐观情形下，燃料电池汽车保有量将达到 50 万辆/70 万辆/100 万辆。