在“雙碳”目標的指引下，以綠色冬奧為契機，氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)將步入新的發(fā)展階段，燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展也隨之進(jìn)入快車(chē)道。

雙極板作為燃料電池的核心部件之一，占整個(gè)燃料電池重量的80%、成本的24%。其基體材料需要具有強度高、致密性好、導電和導熱性能好等特點(diǎn)，材料的選擇將直接影響燃料電池的電性能和使用壽命。

三種材料雙極板對比

根據材料不同，雙極板可以分為石墨雙極板、金屬雙極板以及復合材料雙極板。以上三種材料的雙極板各有特點(diǎn)。

石墨為最早用于質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板的材料，具有高耐腐蝕性、高耐久性，然而制作周期長(cháng)、抗壓性差、加工難度大、制作成本高，適用于生產(chǎn)專(zhuān)用車(chē)和客車(chē)，代表性企業(yè)包括巴拉德、國鴻氫能等，目前國內已經(jīng)實(shí)現國產(chǎn)規?；?。

其中基于薄型的金屬雙極板具備優(yōu)秀的力學(xué)性能和導電導熱性，可使電堆具備更高的體積比功率密度，且成本低廉可進(jìn)行批量生產(chǎn)，乘用車(chē)普遍采用金屬雙極板。但金屬雙極板表面易被腐蝕產(chǎn)生鐵離子，會(huì )使電堆的性能下降，同時(shí)表面可能會(huì )形成金屬鈍化膜，增大接觸電阻，使用壽命較低，金屬雙極板表面腐蝕能力是制約電堆壽命的關(guān)鍵。金屬雙極板主要應用于乘用車(chē)領(lǐng)域，代表性企業(yè)為豐田汽車(chē)等，目前國內尚未實(shí)現批量生產(chǎn)。

復合材料雙極板由于生產(chǎn)周期長(cháng)、成本高等缺點(diǎn)在應用方面受到很大限制。

石墨雙極板已實(shí)現國產(chǎn)規?；?/strong>

石墨雙極板技術(shù)較為成熟，基本已實(shí)現國產(chǎn)化，領(lǐng)先企業(yè)技術(shù)指標提前突破2025年國家目標。國內石墨雙極板技術(shù)近年來(lái)發(fā)展十分迅速，基本實(shí)現國產(chǎn)化。目前嘉裕碳素生產(chǎn)的石墨雙極板單面有槽厚度在0.5mm，雙面有槽厚度在0.8mm，單組石墨雙極板的厚度在1.3mm左右，提前突破了國家制定的2025年前單組石墨雙極板厚度1.5mm的要求。

國內雙極板企業(yè)擴產(chǎn)趨勢明顯

國內雙極板重點(diǎn)企業(yè)擴產(chǎn)趨勢明顯，2021年3月上海治臻年產(chǎn)千萬(wàn)片級金屬極板產(chǎn)線(xiàn)在常熟市投產(chǎn)，這是目前全球最大的一條金屬極板產(chǎn)線(xiàn)。據不完全統計，目前全國燃料電池雙極板總產(chǎn)能已超過(guò)2000萬(wàn)片/年。2021年國內主流雙極板企業(yè)的出貨量都有非常大的增長(cháng)。金屬雙極板領(lǐng)域已經(jīng)出現了單個(gè)企業(yè)單個(gè)客戶(hù)出貨達百萬(wàn)片級別的現象;石墨板市場(chǎng)各家出貨也均有較大增長(cháng)，表現明顯的是原萬(wàn)片級出貨企業(yè)的出貨量級達到10萬(wàn)片以上，頭部企業(yè)的出貨了50萬(wàn)片/年以上。

雙極板不同材料企業(yè)匯總

目前車(chē)用燃料電池的發(fā)展受到了國內外廣泛的關(guān)注，而雙極板作為PEMFCs的關(guān)鍵零部件之一，也逐漸成為研究熱點(diǎn)。據了解，目前國內知名的雙極板企業(yè)主要有：國鴻氫能、上海治臻新能源、上海弘竣新能源、浙江華熔科技有限公司、明天氫能、氫璞創(chuàng )能、嘉裕碳素、振邦氫能、弘楓實(shí)業(yè)、神州碳制品、鑫能石墨、佑戈金屬、安泰環(huán)境、寶碳石墨、金亞隆新材料、西部材料、深圳南科、深圳氫雄等等，具體情況如下表。

雙極板進(jìn)口稅率下調

2022年1月1日起，我國將對954項商品實(shí)施低于最惠國稅率的進(jìn)口暫定稅率。其中包含增壓器、循環(huán)泵、膜電極組件、雙極板、碳電極片等5種燃料電池關(guān)鍵零部件。膜電極和雙極板的進(jìn)口關(guān)稅從8%下降到4%。

進(jìn)口稅率的下調，將進(jìn)一步助推燃料電池核心技術(shù)創(chuàng )新，加速關(guān)鍵零部件和核心材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，有利于燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級。

雙極板未來(lái)發(fā)展方向

目前，雙極板國內研究方向主要集中于提升金屬雙極板抗腐蝕性，以及降低復合雙極板生產(chǎn)成本。目前，石墨雙極板已實(shí)現國產(chǎn)化，金屬雙極板實(shí)現小批量生產(chǎn)，但耐久性和可靠性還待后續研究突破。金屬雙極板作為未來(lái)最有可能替代石墨雙極板的替代品，一直受制于其易腐蝕特性，目前金屬雙極板多在表面涂覆耐腐蝕性涂層材料，如貴金屬、金屬化合物、碳類(lèi)膜等，來(lái)增加金屬雙極板耐腐蝕性。復合雙極板采用樹(shù)脂混合石墨粉和增強纖維等材料形成預制料，具有石墨板和金屬板的雙重優(yōu)點(diǎn)，質(zhì)量輕且耐腐蝕，但加工較為復雜，生產(chǎn)成本加高，降低其生產(chǎn)成本使其更適合批量化生產(chǎn)，成為未來(lái)雙極板發(fā)展方向之一。

未來(lái)5-10年，新能源汽車(chē)的需求量將爆發(fā)式增長(cháng)，由此將帶來(lái)包括燃料電池在內的動(dòng)力電池需求量的迅速增長(cháng)。而作為燃料電池重要部件之一的雙極板也必將會(huì )迎來(lái)技術(shù)和產(chǎn)品上的新突破。