在燃料電池產業鏈中，電堆是處于中游核心環節。催化劑、質子交換膜、氣體擴散層組成膜電極和雙極板構成電堆的上游，電堆與空壓機、儲氫瓶系統、氫氣循環泵等其它組件構成燃料電池動力系統，下游應用對應交通領域和備用電源領域，主要是客車、轎車、叉車、固定式電源和便攜式電源等。
電堆是燃料電池最關鍵部件，由多個單體電池以串聯方式層疊組合構成。將雙極板與膜電極交替疊合，各單體之間嵌入密封件，經前、后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢，即構成燃料電池電堆。電堆工作時，氫氣和氧氣分別由進口引入，經電堆氣體主通道分配至各單電池的雙極板，經雙極板導流均勻分配至電極，通過電極支撐體與催化劑接觸進行電化學反應。組成電堆的單體電池主要由雙極板和膜電極組成。膜電極包含了質子交換膜、催化劑和氣體擴散層。
863 計劃推動燃料電池電堆體系建立。我國早在 2001 年就通過國家科技部 863 電動汽車重大專項設立課題，以在燃料電池、燃料電池發動機以及整車系統方面形成一套擁有自主知識產權的核心技術。經過 863計劃，我國初步掌握了燃料電池關鍵材料、部件及電堆的部分關鍵技術，基本建立了具有自主知識產權的車用燃料電池技術平臺。
