近年來，氫燃料電池板以其能量轉(zhuǎn)化率高、排放低、能量和功率密度高等優(yōu)點，被認為是滿足未來能源和環(huán)保要求的理想動力源之一。 雙極板作為雙極板的重要組成部分，在燃料電池工作過程中對二氧化碳、電能、熱傳導(dǎo)、排水等的分配起著重要作用。 尋找性能優(yōu)良、成本低廉的雙極板新材料和加工方法是燃料電池汽車的關(guān)鍵。 工業(yè)化的重要問題。

目前，行業(yè)內(nèi)雙極板的種類分為石墨雙極板、金屬雙極板、復(fù)合雙極板等，目前石墨雙極板應(yīng)用較多，金屬雙極板也有少量使用。 未來誰將占據(jù)市場主流地位，眾說紛紜，下面我們一起來看看：

金屬雙極板功率高、成本低、抗壓性好，但耐腐蝕性差、成型工藝困難

自福特問世以來，全球掀起了以金屬雙極板電堆為核心的燃料電池?zé)岢?，涌現(xiàn)出不少國外金屬雙極板廠商。 考察期間，高工氫電深入國外多家金屬雙極板生產(chǎn)企業(yè)。 在了解他們技術(shù)發(fā)展的同時，他們還與相關(guān)企業(yè)就目前金屬雙極板的市場發(fā)展情況進行了交流。

金屬雙極板具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、可加工性、致密性、硬度高、阻氣性好等優(yōu)點。 它們可以為車輛應(yīng)用提供良好的功率密度和低溫（-40°C）啟動保證，適合大批量低成本生產(chǎn)。 考慮到汽車的空間限制，金屬雙極板被國內(nèi)外車企，尤其是乘用車企業(yè)寄予厚望。

廣州智臻總經(jīng)理藍樹懷博士認為：“從技術(shù)角度來說，金屬雙極板的產(chǎn)品一致性和殘余偏斜控制尤為關(guān)鍵。微觀上，金屬雙極板基板上只有少量晶體在尺度上屬于細觀微尺度成型過程，因此在注塑過程中，金屬板上微細流道的形成主要是通過局部拉伸和蝕刻來實現(xiàn)的，且物料流量特別小，因此物料斷裂和回彈難以控制，在大批量生產(chǎn)的要求下，注塑工藝的公差精度保證和流道成型一致性的控制變得尤為重要”

另一個業(yè)內(nèi)人士闡述最多的是金屬雙極板的表面改性。 金屬雙極板在燃料電池的工作環(huán)境中面臨著腐蝕問題，需要進行表面涂層以滿足燃料電池常年穩(wěn)定運行的需要。

北京優(yōu)格CEO王永飛表示：“金屬的耐腐蝕性較弱，同時質(zhì)子交換膜輕微降解，生成水的PH值呈弱堿性，會導(dǎo)致表面氧化膜金屬雙極板的氧電極側(cè)加厚，提高電池的性能?；谶@些情況，可以采用納米包覆的方法，使其在微觀上連續(xù)致密，并與碳化物很好地結(jié)合，從而使可以更好地發(fā)揮金屬雙極板的性能?！?/p>

此外，在重點發(fā)展金屬雙極板核心工藝的同時，還需要關(guān)注與下游電堆的整體“匹配度”。

愛德曼CEO龔靖表示：“公司核心研發(fā)團隊發(fā)現(xiàn)，要使燃料電池核心部件的效益最大化，必須形成完整的設(shè)計理念。在設(shè)計電極板時，材料選擇“膜電極也必須考慮。設(shè)計，從電極板，膜電極，電池組組裝到系統(tǒng)的垂直設(shè)計，可以是全面的，使其成為最佳匹配和最高效率?！?/p>

然而，雖然國外金屬雙極板的技術(shù)開發(fā)難點已逐步攻克，但真正阻礙金屬雙極板產(chǎn)品進一步發(fā)展的是市場限制。 眾所周知，我國以商用車為切入點研發(fā)了燃料電池板，迄今取得了突出的成績。 然而，對于金屬雙極板來說，乘用車才是最好的“家”。

多家金屬雙極板廠商表示，即使自家產(chǎn)品能夠得到主機廠的青睞，但能裝車實際運行的產(chǎn)品寥寥無幾，或者運行時間和里程不足以支撐廠商進行數(shù)據(jù)分析完成產(chǎn)品升級迭代。 不過，這并不影響金屬雙極板廠商的信心。 大多數(shù)企業(yè)依然選擇堅守此前的“進入市場的初衷”，希望行業(yè)在未來有更好的發(fā)展。

石墨雙極板耐腐蝕性強，導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好，但氣密性差，成本高，加工時間長

與金屬雙極板相比，得益于國家新政策的發(fā)展趨勢，在國外得到了廣泛應(yīng)用。

從高工產(chǎn)研對省內(nèi)主要氫燃料電池電堆及系統(tǒng)企業(yè)的檢測結(jié)果來看，我國氫燃料電池電堆主要采用石墨雙極板，單電堆額定功率為30kW。 其中大部分主要用于商用車。 在高新氫電之旅中，我們深入走訪了多家國外石墨雙極板企業(yè)，分析了一系列技術(shù)和市場問題。

俗話說，家家有難念的經(jīng)文，石墨雙極板也是如此。 雖然目前市場對石墨雙極板的需求量很大，但差距問題、成本問題、加工時間問題仍然需要確定。

對此，北京鴻駿以特殊真空壓力的形式對石墨雙極板進行浸漬處理，減少了制造過程中的氣孔問題。 通過特殊的浸漬工藝和氨水，將石墨雙極板密封，大大降低了孔隙率。 在加工工藝方面，CNC設(shè)備和CNC加工設(shè)備主要用于精加工、流場設(shè)計和精雕。

在體積方面，北京宏峰研發(fā)的薄型石墨雙極板大大降低了燃料電池電堆的體積和重量，產(chǎn)品遠銷英國、加拿大、意大利、韓國等國家。 其超薄石墨雙極板一問世就引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注，但由于石墨雙極板本身材質(zhì)“脆”，太薄的石墨雙極板無法承受車輛在實際環(huán)境中。 操作中的回退還有待研究。

據(jù)悉，由于目前企業(yè)大多采用機械加工方式生產(chǎn)石墨雙極板，加工周期過長。 為此，也有國外企業(yè)通過沖壓開模的方式縮短生產(chǎn)時間，提高產(chǎn)值。 嘉宇炭素就是其中之一。 該公司在開模用石墨粉中加入特定的結(jié)合劑，但使用這些方法必須適當(dāng)控制原材料，否則容易出現(xiàn)導(dǎo)電性差、硬度不夠、變形等問題。

縱觀目前的石墨雙極板生產(chǎn)企業(yè)，不難發(fā)現(xiàn)，國外企業(yè)大多靠石墨產(chǎn)品發(fā)家，真正進入燃料電池領(lǐng)域的時間集中在2006年至2011年之間，隨后又拿下了市場開發(fā)優(yōu)勢。 搶占一定份額。

據(jù)了解，石墨雙極板在技術(shù)和商業(yè)化方面都比較成熟，但如果繼續(xù)采用機械加工的方式，石墨雙極板的成本將難以增加，也不容易實現(xiàn)量產(chǎn)。 為了降低成本，可以優(yōu)化石墨材料，開發(fā)性能更好、成本更低的碳基材料，可以成型。

同時，“石墨雙極板是否會被金屬雙極板替代”也是業(yè)內(nèi)熱議的話題之一。

對此，北京鴻峰執(zhí)行總工程師顧愛平表示：“作為核心部件制造商，應(yīng)該下心于技術(shù)開發(fā)，把核心技術(shù)掌握在自己手中。金屬板還是有優(yōu)勢的，但是石墨雙極板必將是未來商用車領(lǐng)域的主流?！?/p>