在本屆東京燃料電池展覽會(huì)上，中國(guó)燃料電池制造商鑫源動(dòng)力首次發(fā)布了最新一代燃料電池堆模塊HYMOD?-70新產(chǎn)品是新源動(dòng)力開(kāi)發(fā)的第三代質(zhì)子交換膜燃料電池。它使用金屬雙極板，單堆功率為85kW，堆功率密度為3.3kW/L。具有良好的低溫適應(yīng)性，可在-30℃啟動(dòng)/40℃儲(chǔ)存，適用于乘用車(chē)和商用車(chē)。

新產(chǎn)品之所以使用金屬雙極板，是因?yàn)槠潴w積功率密度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于批量制造。同時(shí)，它具有良好的電池水熱管理優(yōu)勢(shì)。

與石墨雙極板相比，金屬雙極板具有類(lèi)似的高導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，但后者具有更好的機(jī)械強(qiáng)度、耐氣體性和耐沖擊性，因此可以更薄、更輕，并可以大大提高比功率密度。同時(shí)，金屬雙極板生產(chǎn)工藝較少，量產(chǎn)工藝成熟，可大幅降低量產(chǎn)成本。

大大降低的熱容使金屬板具有更強(qiáng)的低溫啟動(dòng)能力，雙極板的厚度可以制得非常薄——甚至小于1mm，這適合大規(guī)模生產(chǎn)，并大大降低了生產(chǎn)成本。當(dāng)應(yīng)用于車(chē)輛燃料電池時(shí)，在燃料電池的高能量密度和大規(guī)模生產(chǎn)要求方面，金屬雙極板比石墨和復(fù)合雙極板具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

盡管金屬板在成形細(xì)度、殘余應(yīng)力控制、耐腐蝕性、設(shè)計(jì)自由度等方面存在一些缺點(diǎn)，但隨著行業(yè)的發(fā)展，相關(guān)問(wèn)題已經(jīng)得到解決。

在金屬成型領(lǐng)域，日本和歐洲公司通過(guò)沖壓、液壓、高速熱成型等工藝解決了通道細(xì)度和平整度問(wèn)題。目前，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)也取得了突破，接近或達(dá)到了國(guó)外先進(jìn)水平，成本大幅下降。

在金屬板防腐涂層領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)也取得了突破，使材料問(wèn)題不再是金屬板堆的壽命短。由于金屬在燃料電池的工作環(huán)境中容易被腐蝕，因此有必要對(duì)金屬表面進(jìn)行改性。目前，金屬板表面改性涂層工藝已發(fā)展到幾種類(lèi)型。廣泛使用的表面技術(shù)包括化學(xué)鍍、電鍍、熱噴涂、PVD和CVD。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，國(guó)內(nèi)外均已趨于成熟，通過(guò)合理設(shè)計(jì)可以有效避免金屬板固有的結(jié)構(gòu)缺陷。豐田Mirai、本田Clarity、現(xiàn)代Nexo和其他量產(chǎn)燃料電池車(chē)型都使用金屬雙極板。

目前，國(guó)際金屬雙極板供應(yīng)商主要有瑞典Cellimpact、美國(guó)Dana、德國(guó)Grabener、美國(guó)Treadstone等，國(guó)內(nèi)企業(yè)有新源動(dòng)力、愛(ài)德曼氫能等。

總體來(lái)看，在歐洲、美國(guó)、日本等國(guó)家，金屬雙極板的技術(shù)、生產(chǎn)和應(yīng)用都比較好，我國(guó)還有很大的提升空間。隨著燃料電池產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)以及金屬板成形和表面涂層壽命等關(guān)鍵技術(shù)的突破，金屬雙極板將以其比功率密度、低溫啟動(dòng)能力和量產(chǎn)成本等優(yōu)勢(shì)占據(jù)越來(lái)越多的市場(chǎng)份額。