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雙極板是質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFCs）的重要多功能部件。它的主要功能是將反應(yīng)氣體通過表面的流場輸送到膜電極，收集和傳導(dǎo)電流，將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量和產(chǎn)物水排出。
根據(jù)材料組成，氫燃料電池雙極板分為石墨材料、金屬材料和復(fù)合材料。
石墨雙極板是質(zhì)子交換膜燃料電池研究和應(yīng)用中應(yīng)用最廣泛的材料，因為它在燃料電池環(huán)境中具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。目前，石墨雙極板技術(shù)已經(jīng)成熟，并已商業(yè)化和大規(guī)模應(yīng)用。但也存在一些缺點(diǎn)，如重量大、易碎、加工成本高等。
金屬雙極板具有強(qiáng)度高、韌性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。它可以很容易地加工成非常薄的PEMFC雙極板（0.1-0.3mm），主要用于乘用車，如豐田Mirai。然而，金屬雙極板易腐蝕，受金屬離子污染，密度高，質(zhì)量重，表面易形成氧化膜。
復(fù)合雙極板既具有石墨材料的耐腐蝕性，又具有金屬材料的高強(qiáng)度特性。該復(fù)合板結(jié)合了石墨板和金屬板的優(yōu)點(diǎn)，具有密度低、耐腐蝕、易成形等優(yōu)點(diǎn)。
據(jù)了解，目前國內(nèi)知名的雙極板企業(yè)主要包括：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。
下面我們就詳細(xì)介紹幾個。
國鴻氫能
廣東國鴻氫能科技有限公司成立于2015年6月30日，擁有世界上最大的電堆生產(chǎn)線和系統(tǒng)生產(chǎn)線，是國內(nèi)電堆出貨量最大的企業(yè)。
2017年，我們與國內(nèi)企業(yè)合作，通過聯(lián)合攻關(guān)的方式，開發(fā)了兩年多符合市場需求的石墨板原材料，實現(xiàn)了材料的國產(chǎn)化。因此，成為國內(nèi)第一家實現(xiàn)低成本柔性膨脹石墨雙極板批量生產(chǎn)的企業(yè)，柔性石墨板堆累計產(chǎn)量超過250MW。
2020年，公司自主研發(fā)推出鴻芯G1系列電堆和鴻途G系列產(chǎn)品，膜電極、雙極板及各零部件實現(xiàn)100%國產(chǎn)化。目前G1已成為國鴻氫能銷售的主要產(chǎn)品。
上海治臻
上海治臻新能源裝備有限公司成立于2016年，主要從事車用氫燃料電池金屬雙極板的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。是國內(nèi)金屬雙極板行業(yè)的龍頭企業(yè)。
公司的核心技術(shù)來自上海交通大學(xué)。在極板構(gòu)型設(shè)計、超薄板精密成形和高速激光焊接、高性能復(fù)合納米涂層和集成密封等方面擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。金屬電極設(shè)計制造能力達(dá)到世界一流水平，申請專利70多項。
2017年，建成國內(nèi)首條具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料電池金屬雙極板生產(chǎn)線，年設(shè)計產(chǎn)能超過50萬片，成為中國最大的金屬雙極板供應(yīng)商之一。
2019年，將成為中國第一家通過iatf16949和ISO9001體系認(rèn)證的金屬雙極板設(shè)計制造企業(yè)。
同年，上海治臻成立了蘇州治臻全資子公司，項目建成后，蘇州治臻將擁有1000萬片的生產(chǎn)能力。
據(jù)了解，截至目前，上海治臻已開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的七代金屬雙極板，掌握了“全過程鏈集成”的關(guān)鍵自主核心技術(shù)，實現(xiàn)了對國內(nèi)核心主機(jī)廠和電堆企業(yè)的大規(guī)模批量生產(chǎn)供應(yīng)，并成為國內(nèi)金屬板材技術(shù)實力的“責(zé)任者”。
2021年3月，年產(chǎn)量1000萬件的上海治臻金屬板材生產(chǎn)線在常熟市投產(chǎn)，這是目前世界上最大的金屬板材生產(chǎn)線。同時，標(biāo)志著我國氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)從研發(fā)階段進(jìn)入大規(guī)模示范應(yīng)用期。
在2021年fcvc展上，上海治臻重點(diǎn)展示了7系時代金屬板材。
上海弘竣
上海弘竣新能源材料有限公司成立于2010年，是一家專業(yè)生產(chǎn)燃料電池石墨雙極板的企業(yè)，也是產(chǎn)業(yè)化的先行者。
據(jù)了解，該公司的石墨雙極板產(chǎn)品采用國產(chǎn)石墨原料。多年來，生產(chǎn)了數(shù)十萬塊石墨流槽極板和石墨極板光板。其主要合作客戶為下游車輛制造商和電堆制造商，2011年開始在部分氫燃料電池汽車上應(yīng)用，2020年，上海弘竣石墨相關(guān)業(yè)務(wù)將實現(xiàn)收入4.5億元，其中燃料電池業(yè)務(wù)占比近20%。
在2021 fcvc展覽會上，弘竣展示了超薄石墨板產(chǎn)品，通過浸漬工藝使石墨板的孔隙率降低了95%以上。
浙江華熔
浙江華熔科技有限公司是上海欄能新材料有限公司與浙江鐵獅高溫材料有限公司合資成立的企業(yè)，總投資1.12億元，公司擁有碳材料研發(fā)中心、燃料電池石墨雙極板事業(yè)部等一批先進(jìn)的生產(chǎn)線，石墨改性（涂層）事業(yè)部、抗氧化石墨事業(yè)部。
公司擁有從碳石墨制品到碳纖維、碳碳復(fù)合材料的完整產(chǎn)品線。燃料電池石墨雙極板是公司的重點(diǎn)產(chǎn)品之一。2020年，其燃料電池石墨雙極板出貨量為16萬塊。據(jù)了解，華熔科技還在開發(fā)金屬雙極板的碳基涂層技術(shù)。
在2021 fcvc展覽會上，華熔科技展示了最新的石墨雙極板產(chǎn)品。自行研制的超薄石墨雙極板的壁厚僅為0.3mm，可大大減少電堆所占體積。
明天氫能
安徽明天氫能科技股份有限公司成立于2017年，專注于氫燃料電池的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)。它的核心技術(shù)來自兩個“國家隊”：中科院大連化學(xué)物理研究所、同濟(jì)大學(xué)。依托雄厚的技術(shù)背景，公司于2019年4月建立了燃料電池領(lǐng)域唯一的衣寶廉院士工作站。
在工作站的加持下，明天氫能將繼續(xù)突破國內(nèi)自主技術(shù)的天花板，批量生產(chǎn)金屬板燃料電池堆技術(shù)。目前，已建成1萬套燃料電池全自動化生產(chǎn)線，產(chǎn)品性能達(dá)到國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先水平。
據(jù)了解，明日氫能將整合中科院大連化學(xué)物理研究所第二代金屬雙極板技術(shù)，自主研發(fā)金屬雙極板高速精密沖壓、精密焊接和表面處理的生產(chǎn)工藝。具有高耐久性、低成本、完全自主知識產(chǎn)權(quán)的金屬雙極板批量生產(chǎn)技術(shù)。
氫璞創(chuàng)能
北京氫璞創(chuàng)能科技有限公司是一家致力于新能源市場化的創(chuàng)新型企業(yè)。氫璞創(chuàng)能自成立以來，一直致力于水冷燃料電池和甲醇制氫技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。是國內(nèi)為數(shù)不多的具有核心技術(shù)、自主知識產(chǎn)權(quán)和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的燃料電池堆制造商之一，也是國內(nèi)首條具有自主知識產(chǎn)權(quán)的自動化生產(chǎn)線的奠基人。
氫璞創(chuàng)能的雙極板技術(shù)中：碳復(fù)合材料合成技術(shù)及碳復(fù)合板成型技術(shù)，金屬板材料及涂層技術(shù)，極板流場設(shè)計模擬及驗證體系，極板密封材料研發(fā)及驗證體系，極板模具設(shè)計技術(shù)都是氫其核心技術(shù)。
據(jù)了解，2021年3月，北京氫璞創(chuàng)能向瑞典氫燃料電池用雙極流板的領(lǐng)先機(jī)械制造商cell impact AB交付了約99萬元的雙極流板系列生產(chǎn)訂單。這也是北京氫璞雙極板生產(chǎn)的第一批系列訂單。
