国内双极板市场探索：2023多点开花，产能加速扩大

 

燃料电池双极板是燃料电池重要部件之一、是电堆中的“骨架”。双极板与膜电极层叠装配成电堆，在燃料电池中起到支撑、收集电流、分配气体的重要作用。双极板的重量占据质子交换膜燃料电池电堆的80%，成本占据24%。近年，随着燃料电池汽车示范政策逐步推进，双极板的市场规模同比在持续扩大。

 

在保持一定机械强度和良好阻气作用的前提下，双极板厚度应尽可能地薄，以减少对电流和热的传导阻力。目前市场上氢燃料电池的双极板材料有石墨、金属和复合材料三类。

 

 

三种双极板的市场化情况

 

石墨材料是最早开发用于PEMFC双极板的材料，其优势是耐腐蚀性强，耐久性高，但不足的是制作周期长，抗压性差，成本高，目前广泛应用于专用车与客车。石墨双极板技术较为成熟，基本已实现国产化，领先企业技术指标提前突破2025年国家目标。国内石墨双极板技术近年来发展十分迅速，基本实现国产化。嘉裕碳素生产的石墨双极板单面有槽厚度在0.5mm，双面有槽厚度在0.8mm，单组石墨双极板的厚度在1.3mm左右，提前突破了国家制定的2025年前单组石墨双极板厚度1.5mm的要求。

 

金属双极板强度高、韧性好，而且导电、导热性能好，功率密度更大，可以方便的加工制成很薄的PEMFC双极板(0.1——0.3 mm)，主要应用于乘用车，如丰田Mirai采用的就是金属双极板，其燃料电池模块功率密度达到3.1kW/L；英国Intelligent Energy新一代EC200-192金属双极板燃料电池模块的功率密度更是达到了5kW/L。国内双极板重点企业扩产趋势明显，2021年3月上海治臻年产千万片级金属极板产线在常熟市投产，这是目前全球最大的一条金属极板产线。

 

复合材料双极板兼具石墨材料的耐腐蚀性和金属材料的高强度特性，未来将向低成本化方向发展。2022年3月，青岛杜科完成注资计划，加速打造自主知识产权的燃料电池复合双极板生产基地，尽早形成年产1000万组燃料电池复合双极板产能，努力打造亚洲最大的复合双极板生产基地。

 

 

今年国内市场有较大发展

 

近两年，燃料电池电堆市场迎来爆发期。今年上半年，氢燃料电池汽车订单量猛增，燃料电池电堆及系统需求进一步扩大。国内燃料电池双极板企业加速投产扩张，陆续推出新品。

 

1月6日，广东环华氢能科技有限公司100万片柔性石墨双极板量产基地正式投产。广东环华氢能总经理邓亮先生表示，环华氢能公司于2021年8月在佛山南海氢能中心成立，在丹灶南沙联东优智园购建四层独栋厂房建设量产基地，投产后首年建成100万片的生产能力，三年内超过500万片，五年左右达到5000万片的产能。

 

2月底，国家电投黄河流域氢能产业园一期项目发布环境影响报告表。该项目由国家电投氢能公司投资建设，总投资100亿元。据悉，项目一起重点建设燃料电池系列产品，包括0.1万台/a 固定式供能燃料电池电堆配套产能的石墨双极板。

 

3月5日，氢璞创能正式对外发布第六代碳复合板电堆以及高功率密度200kW金属板电堆。这两款产品是全球首款300kW碳复合板电堆与高功率密度200kW金属板电堆，采用了行业最先进的工艺技术，拥有高功率、长寿命、国产化程度高等特点，且各项参数指标在世界范围内处于绝对领先地位。可广泛应用于重卡、船舶、固定发电等传统场景，还可应用于轨道交通、港口、储能等新兴场景。

 

今年4月底，海马氢燃料电池汽车7X-H首台功能样车在海南正式下线。海马氢燃料电池汽车7X-H搭载丰田金属双极板燃料电池，电堆功率由100kW提升到128kW，同时匹配峰值功率200kW的驱动电机，整车加速性能显著提升。海马氢燃料电池汽车7X-H的下线，标志着海马汽车与丰田汽车的合作进一步深化。

 

整体来看，双极板市场正在不断扩张，石墨、金属以及复合双极板多点开花。相比较之下，国内做石墨双极板的企业较多，技术也更为成熟，金属双极板扩产也在不断延伸。未来，国内双极板产能将有爆发式增长，技术水平也将加速提升。