國內雙極板市場探索：2023多點開花，產能加速擴大

 

燃料電池雙極板是燃料電池重要部件之一、是電堆中的“骨架”。雙極板與膜電極層疊裝配成電堆，在燃料電池中起到支撐、收集電流、分配氣體的重要作用。雙極板的重量占據質子交換膜燃料電池電堆的80%，成本占據24%。近年，隨著燃料電池汽車示范政策逐步推進，雙極板的市場規模同比在持續擴大。

 

在保持一定機械強度和良好阻氣作用的前提下，雙極板厚度應盡可能地薄，以減少對電流和熱的傳導阻力。目前市場上氫燃料電池的雙極板材料有石墨、金屬和復合材料三類。

 

 

三種雙極板的市場化情況

 

石墨材料是最早開發用于PEMFC雙極板的材料，其優勢是耐腐蝕性強，耐久性高，但不足的是制作周期長，抗壓性差，成本高，目前廣泛應用于專用車與客車。石墨雙極板技術較為成熟，基本已實現國產化，領先企業技術指標提前突破2025年國家目標。國內石墨雙極板技術近年來發展十分迅速，基本實現國產化。嘉裕碳素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，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。

 

金屬雙極板強度高、韌性好，而且導電、導熱性能好，功率密度更大，可以方便的加工制成很薄的PEMFC雙極板(0.1——0.3 mm)，主要應用于乘用車，如豐田Mirai采用的就是金屬雙極板，其燃料電池模塊功率密度達到3.1kW/L；英國Intelligent Energy新一代EC200-192金屬雙極板燃料電池模塊的功率密度更是達到了5kW/L。國內雙極板重點企業擴產趨勢明顯，2021年3月上海治臻年產千萬片級金屬極板產線在常熟市投產，這是目前全球最大的一條金屬極板產線。

 

復合材料雙極板兼具石墨材料的耐腐蝕性和金屬材料的高強度特性，未來將向低成本化方向發展。2022年3月，青島杜科完成注資計劃，加速打造自主知識產權的燃料電池復合雙極板生產基地，盡早形成年產1000萬組燃料電池復合雙極板產能，努力打造亞洲最大的復合雙極板生產基地。

 

 

今年國內市場有較大發展

 

近兩年，燃料電池電堆市場迎來爆發期。今年上半年，氫燃料電池汽車訂單量猛增，燃料電池電堆及系統需求進一步擴大。國內燃料電池雙極板企業加速投產擴張，陸續推出新品。

 

1月6日，廣東環華氫能科技有限公司100萬片柔性石墨雙極板量產基地正式投產。廣東環華氫能總經理鄧亮先生表示，環華氫能公司于2021年8月在佛山南海氫能中心成立，在丹灶南沙聯東優智園購建四層獨棟廠房建設量產基地，投產后首年建成100萬片的生產能力，三年內超過500萬片，五年左右達到5000萬片的產能。

 

2月底，國家電投黃河流域氫能產業園一期項目發布環境影響報告表。該項目由國家電投氫能公司投資建設，總投資100億元。據悉，項目一起重點建設燃料電池系列產品，包括0.1萬臺/a 固定式供能燃料電池電堆配套產能的石墨雙極板。

 

3月5日，氫璞創能正式對外發布第六代碳復合板電堆以及高功率密度200kW金屬板電堆。這兩款產品是全球首款300kW碳復合板電堆與高功率密度200kW金屬板電堆，采用了行業最先進的工藝技術，擁有高功率、長壽命、國產化程度高等特點，且各項參數指標在世界范圍內處于絕對領先地位。可廣泛應用于重卡、船舶、固定發電等傳統場景，還可應用于軌道交通、港口、儲能等新興場景。

 

今年4月底，海馬氫燃料電池汽車7X-H首臺功能樣車在海南正式下線。海馬氫燃料電池汽車7X-H搭載豐田金屬雙極板燃料電池，電堆功率由100kW提升到128kW，同時匹配峰值功率200kW的驅動電機，整車加速性能顯著提升。海馬氫燃料電池汽車7X-H的下線，標志著海馬汽車與豐田汽車的合作進一步深化。

 

整體來看，雙極板市場正在不斷擴張，石墨、金屬以及復合雙極板多點開花。相比較之下，國內做石墨雙極板的企業較多，技術也更為成熟，金屬雙極板擴產也在不斷延伸。未來，國內雙極板產能將有爆發式增長，技術水平也將加速提升。