燃料电池碳载体材料，是指用于负载催化剂活性组分（如铂Pt）的导电碳基材料，是燃料电池催化层（CL）的关键组成之一。
在燃料电池中，催化层是核心组件之一，由催化剂、碳载体、离聚物组成，通常采用贵金属铂（Pt）作为催化剂，其成本占比高，碳载体起到分散和锚定催化剂、构建电极内部导电网络、促进电解液渗透和气体扩散的作用。为减少铂负载的同时满足电池性能要求，燃料电池碳载体材料开发与应用受到关注。
燃料电池碳载体材料主要包括：炭黑，颗粒尺寸多为10-100nm，成本低廉、分散性好、商业化应用成熟，但在强酸性和高电位环境下易氧化腐蚀生成CO2，导致电极结构坍塌；活性炭，具有超高比表面积和孔容，适用于对催化剂分散性要求高的场景，但导电性略低于炭黑；介孔碳，介孔结构规整，可良好分散铂纳米颗粒，抑制其迁移和团聚，且比表面积大、抗腐蚀性优；碳纳米管（CNTs），导电性极佳、机械强度高，一维纳米结构可构建连续导电网络，耐腐蚀性优于炭黑；石墨烯，二维片层结构，具有超高导电性和超大比表面积，但存在片层堆叠导致有效面积降低的问题；复合材料，如炭黑/CNTs复合材料、石墨烯/碳纳米纤维复合材料，可以整合不同材料的优点。
燃料电池碳载体材料主要应用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）、负离子交换膜燃料电池（AEMFC）的阴极和阳极催化层。在阳极，碳载体负载铂基催化剂促进氢氧化反应（HOR）；在阴极，碳载体负载铂基催化剂促进氧还原反应（ORR）。燃料电池碳载体材料也可用于直接甲醇燃料电池（DMFC）中，用来负载阳极催化剂，促进甲醇的电催化氧化反应。
从燃料电池碳载体材料研究成果来看，2025年9月，天津大学团队开发出一种树状氮掺杂碳（T-NC）载体结构，以碳纳米管为导电主干，通过ZIF-8衍生碳形成分支，在阴极Pt负载量为0.1mgPt/cm2的条件下，峰值功率密度提升12.7%，经过5000次碳腐蚀加速耐久性测试后，燃料电池仍保留50.8%的初始性能。
从燃料电池碳载体材料规范标准完善方面来看，2025年7月17日，《质子交换膜燃料电池催化剂碳载体测试方法》（T/CRES 0039-2025）团体标准发布，于2025年8月16日实施，该标准规定了PEMFC催化剂碳载体组分、结构与形貌特性测试、物化特性测试和耐久特性测试，起草单位包括清氢（北京）科技有限公司、清华大学等。
新思界
行业分析人士表示，2025年，全球燃料电池催化剂市场规模约为4.98亿美元，预计发展到2032年将增长至8.49亿美元，期间年复合增长率为7.92%。由此来看，燃料电池碳载体材料市场发展空间大。
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