膜電極組件是質子交換膜燃料電池的關鍵部件之一。膜電極組件主要由質子交換膜電解質層、陰陽極催化層以及氣體擴散層構成。其中，在質子交換膜層上制備陰陽極催化層是其中的核心生產步驟，陰陽極催化層的成型品質直接影響著燃料電池整體的發電功率，性能以及壽命。膜電極在發展過程中，目前常用的比較有應用前景的膜電極的制備方法是轉印法、電化學沉積法、超聲波噴涂法。

轉印法制備過程中PEM不需要接觸溶劑，可有效避免膜膨脹起皺問題，但轉印法的催化劑利用率較低。

電化學沉積法是一種高效、精確、可擴展的MEA制備方法，但是其制備過程中催化劑團聚、分布不均等問題還有待解決。

超聲噴涂法是近幾年才發展起來的MEA制備方法。采用超聲波噴涂法制備的膜電極，自動化程度高，效率高，制造成本低，可以滿足量化生產。超聲波噴涂的膜中鉑的利用率約可以達到90％，減少了材料消耗，進而也節省了昂貴的催化劑墨水的使用。常州井芯半導體設備有限公司經過多年的對超聲波的研究實驗，推出了超聲波噴涂設備來進行超聲波噴涂制備膜電極。

超聲噴涂制備膜電極的步驟是先將質子交換膜吸附貼鋪在超聲噴涂設備的噴涂基臺上，將噴涂基臺加熱至100~200℃。然后將催化劑漿料在超聲浴中震蕩，分散均勻，再在超聲條件下噴涂到質子交換膜上，重復前面的動作分別將不同的漿料噴涂在上面，直至噴涂完畢。然后將質子交換膜進行翻面，重復前面的步驟對其另一面進行噴涂得到膜電極。

超聲噴涂法有如下優點：

(1)調控超聲頻率，能使噴出的“墨水”回彈小且不易過噴涂，節約催化劑用量，適合實驗室操作;

(2)高頻振動狀態下，催化劑高度分散，團聚減少，噴嘴處不易發生堵塞，噴在支撐體上的催化劑排布也非常均勻，因此能夠有效制備薄膜涂層;

(3)操作簡單，自動化流程，適合MEA的批量化生產。