在“雙碳”目標(biāo)指引下，以綠色冬奧會為契機(jī)，氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新的發(fā)展階段，燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也隨之進(jìn)入高速公路。

雙極板作為燃料電池的核心部件之一，占燃料電池總重量的80%、成本的24%，其基礎(chǔ)材料應(yīng)具有強(qiáng)度高、致密性好、導(dǎo)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。

三種材料的雙極板比較

根據(jù)材料的不同，可以分為石墨雙極板、金屬雙極板、復(fù)合材料雙極板。上述三種材料的雙極板各有特點(diǎn)。

石墨是質(zhì)子交換膜燃料電池正極板中首次使用的材料，腐蝕性、耐久性高，但制造周期長，耐壓性低，加工難度大，制造成本高，適合生產(chǎn)專用車和客車，代表性企業(yè)有抒情歌、目前國內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)規(guī)?；?/p>

其中，基于薄形態(tài)的金屬雙極板具有優(yōu)異的力學(xué)性能和導(dǎo)電導(dǎo)熱性，比電力的電堆體積密度高、成本低、可批量生產(chǎn)，轎車一般采用金屬雙極板，但金屬雙極板表面容易腐蝕，產(chǎn)生鐵離子，降低電爐性能的銅。時表面形成金屬鈍化膜，接觸電阻增加，使用壽命低，金屬雙極板的表面腐蝕能力是制約電爐壽命的關(guān)鍵，金屬雙極板主要應(yīng)用于轎車領(lǐng)域，代表性企業(yè)有豐田汽車等，目前國內(nèi)尚未實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。

復(fù)合材料雙極板由于生產(chǎn)周期長、成本高的缺點(diǎn)，在應(yīng)用方面受到很大限制。

石墨正極板已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)規(guī)?；?/strong>

石墨雙極板技術(shù)比較成熟，基本實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，現(xiàn)有企業(yè)的技術(shù)指標(biāo)提前突破了2025年國家目標(biāo)，國內(nèi)石墨雙極板技術(shù)近年來發(fā)展迅速，基本實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，目前加碳生產(chǎn)的石墨雙極板端面槽厚0.5mm，雙面槽厚0.8mm，多組石墨雙極板厚度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(nèi)雙極板企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)趨勢明顯

國內(nèi)雙極板重點(diǎn)企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)趨勢明顯，2021年3月上海市年產(chǎn)1000萬條級金屬極板生產(chǎn)線在常熟市投產(chǎn)，是目前世界上最大的金屬極板生產(chǎn)線，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國燃料電池雙極板總產(chǎn)能年產(chǎn)能超過2000萬條。2021年我國主流雙極板企業(yè)的出貨量均出現(xiàn)了較大增長，金屬雙極板領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)了單一企業(yè)單一客戶出貨百萬張的現(xiàn)象，石墨板市場的各項(xiàng)出貨也出現(xiàn)了較大增長，圓滿編級發(fā)貨企業(yè)的發(fā)貨量級達(dá)到10萬份以上，頭部企業(yè)每年的發(fā)貨量都在增長。很明顯，銀超過50萬份。

降低正極板進(jìn)口稅率

2022年1月1日起，我國對954種商品實(shí)行低于最惠國稅率的進(jìn)口暫定稅率，包括增壓器、循環(huán)泵、膜電極配件、雙極板、碳電極片等5個燃料電池核心零部件，膜電極和正極板的進(jìn)口關(guān)稅將從8%降至4%。

降低進(jìn)口稅率，將進(jìn)一步促進(jìn)燃料電池的核心技術(shù)創(chuàng)新，加快關(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產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級。

雙極板的未來發(fā)展方向

目前，雙極板在國內(nèi)的研究方向主要集中在提高金屬雙極板的耐蝕性和降低復(fù)合雙極板的生產(chǎn)成本。金屬雙極板正在實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。在耐久性和可靠性方面，作為今后最有可能取代石墨雙極板的替代品，金屬雙極板是基于易腐蝕的特性制造的。目前金屬雙極板的大部分表面都有耐蝕涂層材料，如貴金屬、金屬化合物、涂層碳流膜等增加了金屬雙極板的耐蝕性，復(fù)合雙極板由樹脂混合石調(diào)色板和增強(qiáng)纖維等材料形成材料，具有石墨板和金屬板的雙重優(yōu)點(diǎn)。質(zhì)量輕，耐腐蝕，但加工比較復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，降低了其生產(chǎn)成本，使其更適合定量生產(chǎn)，成為未來雙極板的發(fā)展方向之一。

未來5至10年，新能源汽車需求量將爆發(fā)式增長，帶來包括燃料電池在內(nèi)的動力電池需求量的快速增長，作為燃料電池核心部件之一的正極板也必將在技術(shù)和產(chǎn)品上迎來新的突破。