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摘要：模壓石墨板將是雙極板未來(lái)主流的技術(shù)路線嗎？

燃料電池雙極板是電堆中的“骨架”，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、分配氣體的作用，重要性不言而喻。

目前，市場(chǎng)上的燃料電池雙極板分為石墨（復(fù)合）雙極板、金屬雙極板等類型。其中石墨雙極板技術(shù)已經(jīng)較為成熟，在市場(chǎng)應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。石墨雙極板按照加工工藝不同，又分為機(jī)加石墨板（CNC加工工藝）和模壓石墨板。這兩大工藝技術(shù)路線相較，模壓石墨板在實(shí)際裝車應(yīng)用中占比偏高。

“目前國(guó)內(nèi)燃料電池汽車的保有量在1萬(wàn)臺(tái)左右，在這落地運(yùn)行的萬(wàn)臺(tái)車輛中，搭載模壓石墨板電堆的占比非常高，遠(yuǎn)超機(jī)加板。”一位國(guó)內(nèi)知名電堆企業(yè)人士告訴高工氫電。那么，模壓石墨板將是雙極板未來(lái)主流的技術(shù)路線嗎？

電堆企業(yè)的選擇

機(jī)加石墨板和模壓石墨板的制作工藝各優(yōu)缺點(diǎn)。CNC加工工藝靈活性好，適應(yīng)性強(qiáng)，能夠相對(duì)容易地根據(jù)客戶需求提供定制化服務(wù)，但是這一工藝制作過(guò)程復(fù)雜，加工周期較長(zhǎng)，加工成本在雙極板整個(gè)成本中占比高，且降本空間有限。

模壓石墨板制作優(yōu)點(diǎn)在于耗時(shí)短、效率高，更符合燃料電池商業(yè)化大批量生產(chǎn)的要求。不過(guò)相對(duì)于機(jī)加石墨板，這一技術(shù)路線在工藝控制及品質(zhì)把控上的難度要大，并且前期的投入更多。

但在當(dāng)前實(shí)際裝車應(yīng)用中，模壓石墨板裝機(jī)量明顯要多于機(jī)加石墨板。

高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)燃料電池電堆出貨量為757MW，同比增長(zhǎng)128%。國(guó)產(chǎn)電堆出貨TOP10企業(yè)分別是（排名不分先后）：國(guó)鴻氫能、氫晨科技、神力科技、愛德曼、清能股份、氫璞創(chuàng)能、濰柴動(dòng)力、國(guó)電投氫能、東方氫能、航天氫能（上海）。

這10家企業(yè)中，國(guó)鴻氫能、神力科技、清能股份、氫璞創(chuàng)能、濰柴動(dòng)力、東方氫能6家企業(yè)出貨的電堆類型是石墨（復(fù)合）板電堆。其中國(guó)鴻氫能、神力科技、濰柴動(dòng)力、氫璞創(chuàng)能4家企業(yè)的電堆類型是模壓石墨板電堆。

一位國(guó)內(nèi)知名電堆企業(yè)人士也透露，目前國(guó)內(nèi)燃料電池汽車的保有量在1萬(wàn)臺(tái)左右，其中大部分搭載的是模壓石墨板電堆。在實(shí)際的裝車應(yīng)用中，模壓雙極板的占比要高于機(jī)加板。

為什么會(huì)出現(xiàn)這種局面？這是否意味模壓石墨板會(huì)是未來(lái)的主流路線？

神力科技的聲音有一定代表性。神力科技摸索出模壓石墨板批量化制備技術(shù)與生產(chǎn)工藝，更掌握了核心工藝與核心材料的關(guān)鍵和匹配機(jī)制，成功將膨脹石墨、樹脂等核心材料和相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了全面國(guó)產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)完全自主。

“這一技術(shù)以具備良好導(dǎo)電、導(dǎo)熱特性和低密度、耐腐蝕、易于加工成型等諸多優(yōu)點(diǎn)的柔性石墨為基材，在保持石墨板耐腐蝕特性的基礎(chǔ)上，相較于機(jī)加工石墨板的厚度、重量大幅下降，非常適合用于高功率密度、長(zhǎng)壽命要求的燃料電池電堆，也更適應(yīng)大規(guī)模批量生產(chǎn)趨勢(shì)。”神力科技總經(jīng)理戴威博士表示。

蘇州賽藍(lán)同時(shí)布局石墨雙極板電堆和金屬雙極板電堆，在石墨板工藝路線選擇上，選擇了模壓復(fù)合板。“我們基于未來(lái)車用市場(chǎng)批量生產(chǎn)的需要，布局的是模壓復(fù)合板，模壓復(fù)合板在生產(chǎn)制造方面都能更好地適應(yīng)未來(lái)批量化降本的需要。”該公司首席執(zhí)行官李興祥表示。

一位業(yè)內(nèi)人士從經(jīng)濟(jì)性的角度指出：“從成本測(cè)算看，在模壓石墨板的需求量大的前提下，成本優(yōu)勢(shì)是非常的明顯。目前批量單組模壓雙極板的成本控制在100元以內(nèi)沒有問題；機(jī)加雙極板的成本要在這之上。國(guó)內(nèi)押注石墨板路線的主流電堆廠商，目前大都聚焦于模壓石墨板，這直接帶動(dòng)了模壓石墨板的應(yīng)用占比。”

雙極板企業(yè)緊隨布局

當(dāng)前，燃料電池行業(yè)處于示范運(yùn)營(yíng)階段，市場(chǎng)對(duì)雙極板的采購(gòu)量還不穩(wěn)定，且大多數(shù)是定制化產(chǎn)品。這種情況下，基于CNC加工工藝有靈活好、適應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn)，以及模壓雙極板投入大、材料/工藝復(fù)雜的實(shí)際情況，目前國(guó)內(nèi)多數(shù)石墨雙極板企業(yè)選擇的是CNC加工工藝。模壓石墨板以電堆企業(yè)自產(chǎn)居多。

但是，隨著國(guó)家示范政策的推進(jìn)，燃料電池汽車規(guī)?；l(fā)展提速，原有選擇CNC加工工藝的石墨雙極板企業(yè)也開始著手布局模壓石墨板。

弘竣新能源的石墨板一直以CNC加工為主，日前公司相關(guān)人士透露，現(xiàn)在已經(jīng)在研發(fā)模壓板，并計(jì)劃在市場(chǎng)爆發(fā)前推廣出來(lái)。“現(xiàn)在燃料電池市場(chǎng)還未真正發(fā)展起來(lái)，但未來(lái)一旦全面爆發(fā)，機(jī)加工可能因?yàn)榧庸ば实脑驘o(wú)法滿足市場(chǎng)需求。我們研發(fā)模壓板，是做兩手準(zhǔn)備。”

無(wú)獨(dú)有偶，嘉裕碳素是華南地區(qū)最早從事石墨銷售和加工配套廠家之一，現(xiàn)在是國(guó)內(nèi)石墨雙極板代表企業(yè)，其在推廣機(jī)加板的同時(shí)也在布局研發(fā)模壓石墨板。

石墨板上游供應(yīng)商（包括設(shè)備、材料企業(yè)等）也開始將目光轉(zhuǎn)向模壓石墨板。

杜科新材料看中模壓復(fù)合石墨雙極板的廣闊前景，在復(fù)合雙極板用膠粘劑的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上進(jìn)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，聯(lián)手漢纜股份成立青島杜科入局模壓復(fù)合雙極板市場(chǎng)。去年，其自主研發(fā)的模壓復(fù)合石墨雙極板面市，產(chǎn)品采用自合成樹脂和增強(qiáng)材料、石墨蠕蟲混合，輥壓成型預(yù)成型板，采用快速冷壓成型的模壓工藝，配套研發(fā)的水場(chǎng)和氣場(chǎng)粘接密封的用膠方案，擁有技術(shù)可控和成本可控的優(yōu)勢(shì)。目前，該公司已經(jīng)建成了年產(chǎn)100萬(wàn)組超薄復(fù)合石墨雙極板的生產(chǎn)線。

“公司從2018年就開始研發(fā)模壓復(fù)合雙極板用的復(fù)合基料，并申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利。復(fù)合基料模壓成型的石墨極板在成型時(shí)間、彎曲強(qiáng)度、輕薄性、工作壓力方面都有其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，是公司新業(yè)務(wù)拓展的方向。”青島杜科總經(jīng)理鄭健保告訴高工氫電。

此外，模壓柔性石墨雙極板產(chǎn)線設(shè)備供應(yīng)商昆龍卓盈，去年聯(lián)手廣東省武理工氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院成立了新公司廣東環(huán)華氫能科技有限公司（昆龍卓盈持股80%），布局模壓柔性石墨雙極板。目前，其擁有年產(chǎn)100-500萬(wàn)片柔性石墨板生產(chǎn)線，批量化生產(chǎn)成本比機(jī)加板低50%以上。

惠州海龍模具，一家轉(zhuǎn)型入局燃料電池雙極板之初就瞄準(zhǔn)未來(lái)批量化市場(chǎng)而選擇模壓工藝的公司。該公司技術(shù)總監(jiān)趙金華告訴高工氫電：“如果未來(lái)燃料電池市場(chǎng)能像現(xiàn)在的鋰電池市場(chǎng)一樣形成規(guī)模，肯定都會(huì)走模壓板路線。但是在前期開發(fā)階段，機(jī)加工是有一定優(yōu)勢(shì)的。”

隨著政策驅(qū)動(dòng)燃料電池汽車行業(yè)邁入發(fā)展新階段的春雷響起，模壓石墨板在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)將進(jìn)一步夯實(shí)自己的主流地位。 

原標(biāo)題：模壓石墨板“潮涌”