燃料電池關鍵材料——超薄石墨雙極板

 

這一成果是國內一批石墨雙極板高新技術企業持續努力耕耘的結果。其中包括東莞市嘉裕碳素制品有限公司（下稱“嘉裕碳素”）——一家最早在2015年應國內某研究所邀約，憑借在石墨精加工領域的深厚積淀“入局”石墨雙極板市場的企業。

 

嘉裕碳素成立于2008年，是華南地區最早從事石墨銷售和加工配套廠家之一。由于長期從事石墨產品的生產制造，公司擁有一批資深的工程人員，從項目、設計、程序、生產、檢測和售后服務，每個環節都配備有高水準的專業人員，這讓其在進入石墨雙極板領域之初就“站在了巨人的肩膀上”。

 

經過在石墨雙極板領域的5年深耕，嘉裕碳素創造性地開發出了超薄石墨雙極板，將產能提升至50-80萬片/年，已成為國內石墨雙極板市場備受矚目的主要供應商之一。

 

 

公司目前所生產的石墨雙極板，單面有槽厚度在0.5mm，雙面有槽厚度在0.8mm，一組石墨板的厚度在1.3mm左右。

 

 

2020年疫情肆虐，嘉裕碳素的石墨雙極板市場拓展情況卻非常可觀。“由于疫情原因，我們上半年基本沒法開展業務，但下半年已經陸續和多家達成合作意向，并和企業簽訂了保密協議。整體上全年情況還是很不錯的。”嘉裕碳素董事長王勇告訴高工氫電。

 

這一成果的取得，一是源于石墨雙極板憑借良好的導電性、導熱性、穩定性和耐腐蝕性等特點，仍是當前國內燃料電池應用主流，嘉裕碳素作為主要供應商之一，自然能夠享受市場發展所帶來的紅利；二是得益于嘉裕碳素經過近幾年大量投入研發、生產及改進，使其在石墨雙極板的各項重要性能指標有了明顯提升，生產加工工藝方面現達到行業領先，同時價格優勢顯著。

 

當前在激烈的競爭當中，“降本提質”已經成為當前燃料電池企業最為關切的核心議題。作為燃料電池核心部件之一，雙極板的降本對于燃料電池很有意義。嘉裕碳素采取了哪些措施實現降本？

 

“其實CNC機加工石墨雙極板，六成占比在加工成本，加工成本中刀具成本約占六至七成，以我們二十多年的石墨機加工經驗，對降本非常有信心，今年我們對合作商報價，整體下降50%左右，隨著后期市場訂單的增加，預估成本還將有30%左右下降空間。”王勇表示。

 

調研數據顯示，雙極板占整個燃料電池重量的80%、成本的24%。嘉裕碳素石墨雙極板的高性價比優勢，將助其在燃料電池汽車示范運營的推進中搶得先機，前程遠大。

 

 

嘉裕碳素整體成績不俗。不過，其所處的燃料電池行業尚處于一個高風險的初級階段，仍是一個客觀存在的事實，石墨雙極板企業面臨著金屬雙極板競爭、市場波動大等諸多考驗。

 

對于當前市場環境，嘉裕碳素有自己的判斷：“現階段和未來3-5年國內仍會以客車和物流車為主，石墨雙極板在市場中仍將是發展關鍵。我們非常看好石墨雙極板在燃料電池領域的應用前景。”王勇表示，石墨雙極板應對考驗、保持競爭力的關鍵在于“高效”與“創新”。

 

為了進一步深耕燃料電池行業，提升產品的效率與創新性，嘉裕碳素今年已經開始規劃自動化CNC生產線，研發高溫（＞180℃）電堆石墨雙極板。

 

其中CNC生產線方面，一直以來國內規模化量產的石墨雙極板大多采用CNC加工工藝，這項工藝在技術上已經越來越成熟。嘉裕碳素規劃CNC生產線，顯然是準備在50-80萬片/年的基礎上再擴大產能，進一步提升市場份額。

 

值得一提的是，行業內CNC機加工藝有一定的誤解，認為存在制作過程復雜、加工周期較長、加工成本高等問題。王勇向高工氫電解釋，CNC機加工石墨板成本高，效率低，其實是對它的一種錯誤的認識。如果在龐大的市場訂單下，相信機CNC機加石墨板也能做到高效率低價格。

 

“目前行業內專業加工石墨雙極板的設備應該在500臺左右，假以時日，CNC機加工設備到了50萬臺時，效率不再是‘掣肘’，價格也是問題。”

 

在王勇看來，每一種工藝路線各有優缺點，不管是哪種工藝，滿足客戶需求的才是“王道”。在國家對燃料電池政策明朗化的背景下，嘉裕碳素緊隨產業發展步伐，已經邁開了在這一領域大膽投入與產能擴大的步伐。

 

一方面，目前該公司極板水路粘接工藝也已經成熟，未來幾年，嘉裕碳素將持續為燃料電池行業提供高質量、高性能、高服務的CNC機加工石墨雙極板；另一方面，隨著燃料電池行業發展步伐的加快，為了充分滿足客戶的需要，嘉裕碳素還將同時開發模壓復合石墨板，并準備產業化。