国家自然科学基金燃料电池领域项目资助情况研究.pdf

22 摘 要：国家自然科学基金对技术领域发展具有引领作用，其资助项目在一定程度上可反映相关领域的技术发展态势和研究热点。以中国国家自然科学基金资助的燃料电池项目为研究对象，采用文献计量学和主题聚类方法，从资助项目数量与金额、资助格局、资助来源、受资助区域和受资助机构等维度进行了计量分析，从资助热点主题、主要结构组件以及产业链等维度进行了主题挖掘，以期为该领域科研人员把握技术发展态势和基金项目申报提供参考，同时对这一学科领域今后的资助方向提出建议。关键词：燃料电池；国家自然科学基金；资助热点；科学计量中图分类号：G311；TM911 文献标识码：A DOI：10.3772/j.issn.1009-8623.2023.06.004国家自然科学基金燃料电池领域项目资助情况研究 丹英1，范旭辉2，王晓丽1，刘华1，高楠1，傅智杰3（1.中国科学技术信息研究所，北京100038；2.中国工程院战略咨询中心，北京100088；3.中国工程院，北京100088）燃料电池是将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置1，又称电化学发电器，是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第 4 种发电技术2。与传统的发电方式相比，燃料电池能量转换效率高、发电过程环境友好，在航天航空、电动车辆、移动通信、移动电源与分布电站等多个领域具有广阔的应用前景，被视为 21 世纪最理想的发电技术之一3。燃料电池作为能源发展战略的重点领域，获得了大量的政策支持。2016 年 3 月，国家发展改革委和国家能源局印发了能源技术革命创新行动计划（20162030 年），将氢能与燃料电池技术创新、先进储能技术创新等列为 15 项重点创新任务4。2020 年，科技部启动了国家重点研发计划“可再生能源与氢能技术”重点专项，将重点突破质子交换膜、气体扩散层碳纸和车用燃料电池催化剂批量制备等共性关键技术5。2022 年 3 月国家发展改革委和国家能源局联合印发氢能产业发展中长期规划（20212035 年），明确了要加快推进质子交换膜燃料电池（proton exchange membrance fuel cell，PEMFC）技术创新，支持新型燃料电池等技术发展6。国家自然科学基金作为中国支持基础研究的主渠道之一，促进了燃料电池领域的基础研究、可持续发展以及自主创新能力的提升。基于国家自然科学基金资助项目数据视角，开展燃料电池研究分析，更具有政策引导性和基础科学前瞻性。本文采用文献计量学和主题聚类方法，从资助项目数量与金额、资助格局、资助来源、受资助区域和受资助机构等维度进行了计量分析，从资助热点主题、主要结构组件以及产业链等维度进行了主题挖掘，以期为该领域科研人员把握技术发展态势和基金项目申报提供参考，为中国燃料电池技术发展助力。第一作者简介：丹英（1976），女，硕士，馆员，主要研究方向为用户服务、数据分析。通信作者简介：范旭辉（1989），男，硕士，助理研究员，主要研究方向为信息管理、数据分析、知识服务。项目来源：国家科技图书文献中心专项任务“重点领域信息门户建设与服务”（2022XM41）。收稿日期：2023-03-27第 38 卷 第 6 期2023 年 6 月全球科技经济瞭望Global Science,Technology and Economy OutlookVol.38 No.6Jun.2023 23 资助金额（万元）10 000.009 000.008 000.007 000.006 000.005 000.004 000.003 000.002 000.001 000.0008 955.00平均资助强度（万元/项）85.0075.0065.0055.0045.0035.0025.0015.005.00180160140120100806040200项目数量20182017201620152014201320122011201020092008200720062005200420032002200120001999199819971996199519941993199219902019年份资助金额项目数量平均资助强度本文中所有分析数据来源于中国工程科技知识中心和中国科学技术信息研究所构建的“全球科研项目数据库”。以“燃料电池”为检索词，在项目名称、项目关键词和项目摘要 3 个字段中分别进行检索，检索时间范围为 19902019 年，共检索出资助项目 1 770 项，通过人工判读，剔除不相关项目后保留 1 635 项，并对燃料电池的种类、技术体系等字段进行了二次标引，深度揭示项目内容，形成分析数据集。为保证分析结果的完整性和准确性，本文还对数据进行了数据补充、数据清洗和人工标引等处理，利用 VOSviewer 等分析工具进行数据可视化展示。1总体资助态势1.1资助项目数量与金额科研经费是技术创新能力提升的保障之一，国家自然科学基金在燃料电池领域给予了大量的经费资助，有效地促进了该领域的技术发展。19902019 年，国家自然科学基金共资助项目 1 635 项，总资助金额达到 78 226.04 万元，项目的平均资助强度为 47.84 万元/项。资助项目的数量与金额分布情况如图1所示，可以看出，在“十一五”和“十二五”期间，资助项目数量与金额均进入快速增长阶段，“十三五”期间，资助项目数量与金额则有所下降，图119902019 年国家自然科学基金资助项目数量与资助金额年度分布但其平均资助强度整体呈现出大幅增长的趋势。1.2资助格局分布为了适应基础研究资助管理的阶段性发展需求，统筹基础研究的关键要素，国家自然科学基金在其“十三五”发展规划中提出将资助格局调整为探索、人才、工具和融合四大系列7。其在燃料电池领域的资助格局分布（按金额统计）如图 2 所示，可以看出，国家自然科学基金在燃料电池领域的资助重心是探索系列和人才系列。探索系列涉及的资助项目数量与金额最多，资助项目数量为 845 项，资助金额为 51 633.04 万元，占比 66.00%。此外，国家自然科学基金在 2017 年增加了工具系列的资助，批准了一项国家重大科研仪器研制项目“大功率氢燃料电池电堆综合测试仪的研制”，使燃料电池领域的资助计划得到了系统性完善。就具体的项目类型而言，不论是资助项目的数量，还是资助金额，面上项目均位列第一，资助项目数量为 757 项，资助金额达 40 837.20 万元，占比 52.20%；其次是青年科学基金，资助项目数量为645 项，资助金额达 14 591.90 万元，占比 18.65%。联合基金作为国家自然科学基金吸引多元化投入的主要方式，取得了积极效果，促进了科学研究产学研合作和科研成果应用转化8。联合基金共资助燃料电池项目4 713万元，在其发布的“2019年项目指南”科技计划与管理 24 图219902019 年国家自然科学基金资助项目的总体格局分布面上项目52.20%重点项目10.04%国际（地区）合作与交流项目3.44%海外及港澳学者合作研究基金0.33%联合基金项目6.02%重大研究计划1.34%专项基金项目0.92%重大项目0.60%应急管理项目0.18%青年科学基金项目18.65%地区科学基金项目2.49%国家杰出青年科学基金2.12%优秀青年科学基金项目0.79%国家重大科研仪器研制项目0.88%探索系列66.00%融合系列9.06%人才系列24.05%工具系列0.88%联合基金项目中，下属“中国汽车产业创新发展联合基金”项目确认接收电动化、轻量化和智能化三大方向的重点支持项目申请。直接费用资助强度为250 万元/项，资助期限为 4 年。其中在电动化方向的 8 项细分项目中有2项涉及燃料电池，占据细分项目申报总数的1/4 9。1.3资助来源分布为了更好地适应各学科发展的需要，国家自然科学基金委员会共设置 9 个科学部，负责各学科项目的资助与管理。燃料电池是一个跨学科多领域的系统，因此，也受到了国家自然科学基金委员会多个科学部的资助。图 3 展示了国家自然科学基金燃料电池研究的主要资助来源分布情况，其中，化学科学部和工程与材料科学部是资助燃料电池研究项目数量与金额最多的两个科学部，金额占比分别达到 51.03%和 39.33%。此外，燃料电池的研究与其他学科也存在交叉。其中，生命科学部、地球科学部和医学科学部的35项基金项目，研究内容多集中在酶生物燃料电池和微生物燃料电池方向；信息科学部的 47 项基金项目，图 319902019 年国家自然科学基金燃料电池研究主要资助来源分布化学科学部51.03%工程与材料科学部39.33%数学物理科学部4.18%信息科学部3.76%生命科学部0.99%地球科学部0.52%管理科学部0.02%医学科学部0.16%研究内容多聚焦于燃料电池动力系统集成与优化。1.4受资助区域分布国家自然科学基金资助区域分布在一定程度上也代表基础研究力量的地理分布。在燃料电池由于国家自然科学基金（NSFC）交叉科学部成立于 2020 年 11 月，故本次统计不涉及。丹英，范旭辉，王晓丽，刘华，高楠，傅智杰：国家自然科学基金燃料电池领域项目资助情况研究 25 研究领域，各地区获得的资助项目数量与金额分布不均衡（见图 4），国家自然科学基金的资助经费更多地流向了北京、上海等集聚了全国强大科技资源的区域。此外，由于中国科学院大连化学物理研究所、大连理工大学、武汉理工大学和华中科技大学等机构受到的资助较多，因此辽宁、湖北等区域排名靠前。资助占比高于 5%的 9 个区域，占国家自然科学基金总资助金额的 71.13%，资助力度相对集中，也体现出燃料电池研究力量的相对集中。表119902019 年燃料电池领域受国家自然科学基金资助的机构类型分布1.5受资助机构分布在燃料电池领域，共有 299 个机构受到国家自然科学基金资助，其中包括 255 所高校，42 家科研院所和 2 家企业，如表 1 所示。高校、科研院所及企业获得的资助项目数量与金额相差很大。其中，高校获得项目的数量与金额分别占总量的 86.18%和 85.64%，由此可见高校是燃料电池领域基础研究的主力军。科研院所类机构共有 42 家，中国科学院大连化学物理研究所承担项目 71 项，其中含 4 项重大研究计划项目和1项重大项目，金额达3 628.80万元，位居第一，整体科研实力表现突出。受国家自然科学基金资助的企业仅有两家，分别为钢铁研究总院和北京有色金属研究总院，共获得 3 项项目资助，金额合计为 135.00 万元。从资助项目数量与金额来看，科研院所和企业受国家自然科学基金资助项目与金额较少，但就资助强度而言，高校、科研院所和企业之间相对均衡。表 2 列出了燃料电池领域国家自然科学基金资助金额排名前 10 位的研究机构，可以看出，资助金额均在2 000万元以上，机构类型多为“双一流”高校。从所获资助金额分布来看，资助金额排名前10 位的研究机构获得了 33.74%的科学基金项目经费，资助经费相对集中。从资助强度来看，中国科学院长春应用化学研究所排名第一位，这主要是因为其承担了重点项目、联合基金项目和国际（地区）合作交流项目各 2 项，资助金额较高。机构类型金额（万元）金额占比（%）项目数量项目数量占比（%）机构数量机构数量占比（%）资助强度(万元/项)高校66 994.1485.641 40986.1825585.2847.55科研院所11 096.9014.1922313.644214.0549.76企业135.000.1730.1820.6745.00表219902019 年燃料电池领域国家自然科学基金资助金额排名前 10 位的研究机构序号机构机构类型金额（万元）金额占比（%）项目数量项目数量占比（%）资助强度（万元/项）1中国科学院大连化学物理研究所科研院所3 628.804.64714.3451.11 2哈尔滨工业大学高校2 915.503.73593.6149.42 3中国科学技术大学高校2 865.003.66513.1256.18 北京市12.17%辽宁省9.05%湖北省9.03%江苏省9.00%上海市7.87%广东省6.38%吉林省6.29%安徽省6.16%黑龙江省5.18%重庆市3.90%浙江省3.51%福建省3.50%陕西省3.07%天津市2.92%山东省2.56%其他9.41%图419902019 年国家自然科学基金受资助区域分布科技计划与管理 26 2燃料电池技术资助情况分析2.1燃料电池领域资助热点主题2.1.1研究热点为体现国家自然科学基金对于燃料电池领域总体的资助热点，本文基于资助项目的标题和关键词进行主题聚类分析（见图 5）。聚类结果体现在两个维度：（1）电池种类目前受到资助的 4 种主要燃料电池类型为质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池、直接甲醇燃料电池和微生物燃料电池。研究热点主要集中在以下 4 个方面：质子交换膜燃料电池。由于其启动快、操作温度低、结构紧凑和功率密度高，自 2010 年起成为研究热点。当前受资助项目的研究主要涉及高温质子交换膜、碱性阴离子交换膜和复合质子交换膜等内容，例如，西安交通大学申获的“车用质子交换膜燃料电池堆多尺度模拟方法及测试技术研究”、中国科学院长春应用化学研究所申获的“多组分协同团簇基新型 PEMFC 催化剂研究”等项目。固体氧化物燃料电池。组成固体氧化物燃料电池单体的电解质、阳极和阴极，特别是钙钛矿阴极材料，都是目前资助项目的研究热点。固体氧化物燃料电池的优势在于分布式发电和热电联供，目前已进入商业化应用阶段10。此外，学者也正在努力研究中低温固体氧化物燃料电池，使固体氧化物燃料电池有更为广泛的应用。直接甲醇燃料电池。该类电池直接以甲醇为燃料，省去重整制氢过程，也是目前研究和开发的热点。在国家自然科学基金资助项目中，膜电极和质子交换膜是两个主要的研究方向。微生物燃料电池。该类电池以产电微生物作为催化剂，氧化有机物及无机物并产生电能,其在污水处理、与其他系统耦合等领域具有广阔应用前景11。产电微生物如何在生物组分和电极之间进行有效的电子传递也是国家自然科学基金资助的重要内容之一。（2）关键技术除了以上 4 类燃料电池，国家自然科学基金资助的另一个研究热点是氧还原反应及其催化剂，氧还原反应是燃料电池正极的核心反应,其动力学快慢很大程度上决定了整个电池的工作效率高低12。相关资助主要体现在 3 个方面：非铂类催化剂、非贵金属催化剂、石墨烯、纳米催化剂和钯基催化剂等的设计与开发；杂原子掺杂碳材料在酸性介质（如甲酸）中的活性；催化剂的组分（如铂基贵金属、非贵金属和非金属）、载体（如介孔碳）和结构因素（如共掺杂、氮掺杂）对于催化剂性能的影响。2.1.2变化趋势为体现国家自然科学基金在燃料电池领域资助热点的变化，也考虑到其对于燃料电池领域的资助从 2006 年开始大幅增长，本文选取词频高于100 次的 8 个关键词（“固体氧化物燃料电池”“质子交换膜燃料电池”“微生物燃料电池”“氧还原反应”“催化剂”“电催化”“石墨烯”和“直接甲醇燃料电池”），针对 20062019 年国家自然科学基金的资助热点进行词频统计，其年度变化趋势如图 6 所示。序号机构机构类型金额（万元）金额占比（%）项目数量项目数量占比（%）资助强度（万元/项）4重庆大学高校2 804.003.58372.2675.78 5华南理工大学高校2 547.503.26422.5760.65 6清华大学高校2 460.103.14482.9451.25 7华中科技大学高校2 317.002.96382.3260.97 8武汉理工大学高校2 301.002.94442.6952.30 9中国科学院长春应用化学研究所科研院所2 296.002.94271.6585.04 10上海交通大学高校2 261.002.89493.0046.14 续表 丹英，范旭辉，王晓丽，刘华，高楠，傅智杰：国家自然科学基金燃料电池领域项目资助情况研究 27 图519902019 年国家自然科学基金资助项目的主题聚类图图620062019 年国家自然科学基金资助热点的年度变化趋势051015202530354020062007200820092010201120122013201420152016201720182019项目数量年份固体氧化物燃料电池质子交换膜燃料电池微生物燃料电池氧还原反应催化剂电催化石墨烯直接甲醇燃料电池科技计划与管理 28 就燃料电池种类而言，固体氧化物燃料电池自 2006 年以来受到了国家自然科学基金的持续资助，资助项目数量较多，只是在 2008 年、2012 年和 2017 年分别少于质子交换膜燃料电池和微生物燃料电池；质子交换膜燃料电池也受到了国家自然科学基金的持续资助，但起伏较大，20132018 年受到资助的项目较多；微生物燃料电池20092016 年受到的资助项目较多，在 2012 年达到顶峰，高于固体氧化物燃电池和质子交换膜燃料电池；除了 2019 年，直接甲醇燃料电池一直受到国家自然科学基金资助，但整体数量不多。就关键技术而言，氧还原反应、催化剂和电催化自 2006 年以来受到了国家自然科学基金的持续资助，但资助趋势各有不同。氧还原反应相关研究在 20102017 年受到国家自然科学基金资助的项目较多，相对集中；催化剂在各个年份受到国家自然科学基金资助的项目相对均衡，数量不多；而电催化在 20102015 年受到国家自然科学基金资助表319902019 年国家自然科学基金对燃料电池主要结构组件的资助情况的项目较多，相对集中。石墨烯材料在燃料电池中的应用主要在 20092016 年受到国家自然科学基金的资助，在20112015年受到资助的项目较多，体现出阶段性资助的特点。2.2主要结构组件资助情况燃料电池通常由形成离子导电体的电解质板和其两侧配置的燃料极（阳极）、空气极（阴极）及两侧气体流路构成13。所涉及的核心组件主要包括双极板、电解质、扩散层和催化剂等。为了更全面地体现国家自然科学基金对各个结构组件的资助情况，本文分别从资助项目数量与金额和主要结构组件的资助热点两个方面进行分析。2.2.1资助项目数量与金额分布通过分析 19902019 年国家自然科学基金对燃料电池主要结构组件的资助情况可知（见表 3），资助主要集中在催化剂、电极和电解质三大类，其中燃料电池催化剂相关研究受到资助金额最多，达到 31 526.90 万元，占比 40.30%。主要结构组件金额（万元）金额占比（%）项目数量项目数量占比（%）资助强度（万元/项）催化剂31 526.9040.3062538.2350.44电极20 532.8026.2546328.3244.35电解质8 392.7010.7319712.0542.60膜电极2 646.003.38482.9455.13双极板1 417.001.81291.7748.86电堆878.101.1250.31175.62气体扩散层209.000.2780.494.13其他12 626.1016.1425915.8948.752.2.2主要结构组件的资助热点鉴于催化剂、电极和电解质是受到资助最多的结构组件，为了直观地体现资助热点，本文针对这三大类，分别绘制可视化聚类图，并进行分析。（1）催化剂催化剂是燃料电池的关键结构组件，决定了燃料电池的工作性能。质子交换膜燃料电池多采用铂等贵金属作为催化剂，甲醇燃料电池使用较多的是铂基负载型催化剂，如 Pt/C 催化剂或 PtM/C 合金催化剂等14。固体氧化物燃料电池、碱性燃料电池和熔融碳酸盐燃料电池可采用过渡金属镍、钴和锰等非贵金属作为催化剂，对于贵金属催化剂的依赖性较低15。金属铂是常用的催化剂，但其资源短缺、价格昂贵、稳定性差且存在阳极毒化的问题，成为制约燃料电池发展和应用的关键因素16。因此，开发性能优异、成本低廉的非贵金属氧还原催化剂已成为燃料电池进一步发展亟待解决的关键问题。对催化剂项目主题进行聚类分析（见图 7），目前研究热点主要集中在提高铂基阴极氧还原催化剂的稳定性与利用率；改进电极结构以降低铂负载量；降低燃料电池成本和开发寻找完全可以替代铂、低成本 丹英，范旭辉，王晓丽，刘华，高楠，傅智杰：国家自然科学基金燃料电池领域项目资助情况研究 29 和资源丰富的非铂催化剂等技术内容。受国家自然科学基金资助，中国燃料电池催化剂研究领域取得了许多重要进展。中国科学技术大学吴长征教授实验课题组和吴恒安教授研究理论计算课题组合作，合成了超小尺寸的铂基金属间化合物电催化剂，实现燃料电池的高功率放电和长久循环稳定性，并揭示了电池内三相界面的传质机制17。华中科技大学夏宝玉教授团队在燃料电池催化材料服役与失效领域取得重要进展，实现了高稳定性一维结构和高活性合金空心结构的有效结合18。重庆大学魏子栋、丁炜团队开发了在高浓度一氧化碳和氢气共存条件下仍可实现高选择性氢氧化的钌基低温燃料电池催化剂19。（2）电极电极分为阳极和阴极两部分，是燃料发生氧化反应与氧化剂发生还原反应的电化学反应场所，其性能的影响因素在于触媒性能、电极材料与电极制程工艺等20。从图 8 可以看出，燃料电池电极研究内容集中在固体氧化物燃料电池、微生物燃料电池和质子交换膜燃料电池的电极材料和电催化性能等方向。（3）电解质电解质是燃料电池的关键结构组件，在阴极和阳极间形成导电通路。不同类型的燃料电池所采用的电解质各不相同：固体氧化物燃料电池的电解质通常采用萤石型和钙钛矿型氧化物电解质材料等21；磷酸盐型燃料电池的电解质为浓磷酸水溶液；碱性燃料电池以碱性溶液为电解质；熔融碳酸盐型燃料电池电解质一般为熔融态碳酸盐混合物22。图719902019 年国家自然科学基金资助的催化剂项目主题聚类图科技计划与管理 30 图819902019 年国家自然科学基金资助的电极项目主题聚类图从图 9 可以看出，质子交换膜是目前燃料电池电解质的研究热点。质子交换膜为固态的高分子聚合物膜，是质子交换膜燃料电池的核心结构组件，对电池性能起关键作用，除全氟磺酸膜外，学者对多种磺化聚合物（如磺化聚酰亚胺、磺化聚芳醚）等在燃料电池中的应用也进行了相关研究。此外，高温质子交换膜、碱性阴离子交换膜和自增湿功能复合膜等也是国家自然科学基金资助的研究热点3。受国家自然科学基金资助，中国在燃料电池电解质研究方面取得了一系列重要进展。中国地质大学（武汉）吴艳团队、东南大学朱斌团队和湖北大学黄敏团队合作，解决了半导体异质界面场诱导金属态限域质子传输破解燃料电池研究中的关键难题23。中国地质大学程寒松教授团队制备了一种新型的基于磺化聚醚醚酮和溴化聚苯醚的复合质子交换膜24。2.3产业链资助分布在燃料电池产业链中，上游是燃料生产与供应，中游是燃料电池系统，下游是燃料电池应用。为了解国家自然科学基金资助在整个燃料电池产业链上的分布情况，本文对所有国家自然科学基金燃料电池项目的产业链进行了人工标注和分析，相应的资助情况如图 10 所示。从图 10 中可以看出，国家自然科学基金对于燃料电池的资助重心在产业链的中游，也就是燃料电池系统本身，国家自然科学基金资助项目数量与金额占比分别为 86.73%和 85.89%，这也基本契合了国家自然科学基金资助基础研究的定位。国家自然科学基金对于燃料电池的上游和下游也有所资助，相对而言，下游应用受到的资助要略高于上游，其受到资助项目数量与金额约占 10%，涉及的应用主要包括：废水处理、环境污染控制、分布式发电和能源动力等；应用所涉及的领域主要是燃料电池汽车、医疗和燃气轮机等（见表 4），其中，燃料电池汽车相关的项目数量与金额占比最高，这与中国陆续发布的新能源汽车产业发展规划密不可分25。3结论 本文基于“全球科研项目数据库”中国家自然科学基金项目信息，分析了燃料电池领域受国家自然科学基金资助的力度，从资助热点主题、主要结 丹英，范旭辉，王晓丽，刘华，高楠，傅智杰：国家自然科学基金燃料电池领域项目资助情况研究 31 图1019902019 年国家自然科学基金资助在燃料电池产业链的分布表419902019 年国家自然科学基金资助燃料电池下游应用领域情况下游应用领域金额（万元）金额占比（%）项目数量项目数量占比（%）燃料电池汽车3 259.4438.274125.47废水处理1 392.0016.343622.36能源动力1 094.0012.841710.56分布式发电996.0011.692213.66环境污染控制905.7010.632414.91医疗257.003.0263.73数量：56项占比：3.43%金额：2 516.00万元占比：3.22%数量：1 418项占比：86.73%金额：67 191.89万元占比：85.89%数量：161项占比：9.85%金额：8 518.14万元占比：10.89%上游燃料生产与供应中游燃料电池系统下游燃料电池应用科技计划与管理图919902019 年国家自然科学基金资助的电解质项目主题聚类图 32 下游应用领域金额（万元）金额占比（%）项目数量项目数量占比（%）潜艇163.001.9121.24无人机126.001.4821.24燃气轮机97.001.1442.49船舶84.000.9910.62机器人66.000.7831.86航天47.000.5521.24火箭31.000.3610.62续表构组件以及产业链等维度进行了主题挖掘，得出以下结论。国家自然科学基金作为推动中国基础研究发展的重要机制，从 1990 年开始对燃料电池领域相关基础研究予以持续资助，在“十一五”和“十二五”期间，资助数量与金额均进入快速增长阶段，“十三五”期间，资助数量与金额则有所下降，但其平均资助强度整体呈现出大幅增长的趋势。国家自然科学基金对于燃料电池领域的资助体现在多种不同的项目类型上，但以探索系列的面上项目和人才系列的青年科学基金项目为主，体现了其坚持将鼓励自由探索作为基本立足点、培育原始创新能力与服务创新驱动发展作为核心任务、发现培养科技才俊作为根本使命的总体思路。从资助机构来看，国家自然科学基金对于燃料电池领域的资助主要集中在高校，这反映出高校是燃料电池基础研究的主力军。少数科研院所的燃料电池研究也受到了国家自然科学基金资助，中国科学院大连化学物理研究所和中国科学院长春应用化学研究所都承担了相当数量的项目，整体科研实力表现突出。燃料电池领域的资助项目主要涵盖了两大类燃料电池，一类是氢氧燃料电池，另一类是生物燃料电池。就氢氧燃料电池而言，国家自然科学基金资助涵盖了从氢气的产生到燃料电池应用的整个产业链。就生物燃料电池而言，国家自然科学基金除了资助生物燃料电池的相关技术体系以外，对生物燃料电池在废水处理与环境污染控制方面的应用方面也进行了一定程度的资助，与燃料电池产业整体的发展进展较为契合。就资助布局和广泛覆盖性而言，燃料电池技术的快速发展与国家自然科学基金长期持续的资助密切相关。虽然燃料电池的许多技术，特别是氢燃料电池已经发展得相对成熟，并实现了产业化应用，但是燃料电池领域仍有许多关键技术需要进一步突破与创新，以及培育稳定的人才队伍。同时，国家自然科学基金在燃料电池领域仍需持续设立相关专项课题，以稳定的经费支持促进该领域的创新与发展。参考文献：1 中国电力百科全书编辑委员会,中国电力百科全书编辑部.中国电力百科全书(综合卷)M/OL.北京:中国电力出版社,20012022-03-07.https:/ 王华文,齐国祯.燃料电池技术研究进展及产业化 J.高桥石化,2005,20(3):46-50.3 孙公权,衣宝廉.21 世纪最理想的发电技术之一:燃料电池 J.中国科学(化学),2011,41(12):1775-1776.4 中华人民共和国发展和改革委员会.发展改革委 能源局印发能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)EB/OL.2022-01-25.https:/ 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quantitative analysis on the number and amount of funded projects,funding pattern,funding sources,funded regions and funded institutions,and presented the topic mining results from the perspectives of funding hotspots,the major structural components and industry chain of fuel cells,so as to provide reference for researchers in the field of fuel cells to master the technical development trend and apply for funding projects.Also,some recommendations were proposed on the future funding direction.Keywords:fuel cell;National Natural Science Foundation of China;funding hotspots;scientometrics中国科技论坛,2020(9):11-12.9 国家自然科学基金委员会.中国汽车产业创新发展联合基金 EB/OL.2022-03-20.https:/ 乔婧,高子涵.燃料电池产业发展现状分析研究 J.情报工程,2015(1):61-67.11 郑琳姗,张秀玲,李惠雨,等.微生物燃料电池技术及其影响因素研究进展 J.精细化工,2021,38(1):1-8.12 陈梁,陈倩,陈洋羊,等.燃料电池用氧还原反应催化剂的研究进展 J.湖南理工学院学报(自然科学版),2022,35(1):47-50,91.13 李雷明,朱清峰,曹涛.燃料电池在通信领域应用的展望和分析 J.邮电设计技术,2016(12):68-74.14 王鸿辉,周亮,高伟达,等.质子交换膜燃料电池催化剂研究进展 J.电力学报,2020(4):344-354.15 陈诵英,王琴.燃料电池、氢能经济和催化 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