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GGII:模压石墨复合板下半年将迎来爆发期?

时间:2023-04-10 09:04:00 点击:265次

双极板在燃料电池电堆的质量、体积和成本上占有重要地位。 因此,不断改进双极板制造技术对于减轻燃料电池电堆的质量和体积,降低燃料电池电堆的成本具有重要意义。 对于目前专注于石墨双极板电堆的国外燃料电池企业来说尤其如此。

日本能源部的研究数据显示,当燃料电池的生产规模从1万套/年下降到50万套/年时,质子交换膜和二氧化碳扩散层的成本仍会随着规模的扩大而增加,但此时电堆的成本主要取决于电极催化剂和双极板的材料剂量和价格,这与技术和工艺水平密切相关。

从氢电高研院(GGII)对省内主要氢燃料电池电堆及系统企业的监管情况来看,我国氢燃料电池电堆以石墨双极板为主,单体额定功率堆栈基本上是100%。 30kW以上,主要面向商用车领域。

尽管如此,国外大规模量产的石墨双极板大多采用CNC加工工艺。 2019年CNC加工石墨双极板市场占有率达到90%以上。 这个过程在技术上已经越来越成熟。

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但由于CNC加工工艺复杂,加工周期长,加工成本占双极板整体成本的60%以上。 CNC加工石墨双极板在降低成本方面已经接近天花板。

“如果能满足片以上的采购需求,公司单片双极板的价格可以在100元以内(一套200元以内)。” 国内某知名石墨双极板企业市场总监告诉高工氢电,在目前条件下,机加石墨板成本下降空间不大。

机加工工艺接近成本降低的天花板,是否意味着模压石墨板面世的时代已经到来?

事实上,与机加工石墨板相比,模压石墨板最大的优势是持续时间短、效率高,更符合燃料电池商业化量产的要求。

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根据模压石墨板材料的不同,模压石墨板分为三种不同类型:膨胀石墨模压双极板、聚合物-碳复合双极板和石墨/金属双极板。 前两种石墨复合板都是以石墨为主要基材,石墨/金属复合板采用一面用金属一面用石墨的特殊工艺。

“模压复合石墨板需要优化合适的原材料和连续成型工艺,以提高双极板的应用性能,从而提高生产效率,降低生产成本。” 国内某家电企业技术负责人告诉高工氢动力,要想做好模压复合板,必须把握好材料和成型的核心工艺。

就聚合碳复合双极板而言,导电石墨滤芯和树脂的种类及其配比都是各家公司的机密,在浊度率和机械硬度的设计上必须做出一定的权衡。

“石墨颗粒的大小和分布及其与树脂结合产生均匀混合物的能力对双极板的导电性有很大影响。” 武汉雄雄副总裁姜洪春认为,模压复合石墨板正处于量产阶段。 需要突破材料和成型的核心工艺,这需要经验的积累。

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值得一提的是,由于模压复合石墨板路线融合了更复杂的材料和工艺,需要对燃料电池有更深入的了解。 因此,国外专注模压石墨板工艺的企业基本都是电堆厂商。 石墨双极板企业很少押注这条工艺路线。

高工氢电在考察过程中了解到,不仅国宏生物质能源(源自巴拉德技术)已实现规模化应用,国外主要石墨板电堆厂商也已储备模压复合石墨板量产技术。 国外3家以上知名电堆公司正在筹划量产计划,鑫源电力的石墨/金属复合双极板已实现批量电堆。

“模压石墨复合板是未来趋势,已经成为行业共识,预计下半年到今年会有小爆发。” 国内某燃料电池企业高管直言,该公司模压复合石墨板已经达到量产要求。 市场规模化需求,成型复合石墨板堆将快速推向市场。