雙極板（bǎn）作為（wéi）燃料電池的重要組成部分，占電堆重量的 70% 以上，體積的 50% 左右，其成本為電池成本的（de） 30% ～ 50% 左右。雙極（jí）板材料主要分為 3 類（lèi），分別為石墨雙極板 、複合材料雙極板 、金屬雙極板 。

        當前製約燃料電池商業化推廣的兩個重要問（wèn）題是成本（běn） 和耐久性 ，而極板材料、流場加工及極板塗層製備工藝一（yī）定程度上決定了雙極板（bǎn）的成本。

        其中，石墨雙極板重（chóng）量（liàng）輕、耐蝕性好、導電導熱性能優異，但（dàn）脆性（xìng）大，流場加工成（chéng）本高; 複合材（cái）料雙極（jí）板成形性能優異、機械強度高，但（dàn）導電性較差（chà），且加工成本較（jiào）高; 相比之下金屬雙極板厚（hòu）度薄、導電導熱性能優（yōu）異、機械（xiè）強度高且氣體隔絕性好，有利於電池比功率密度的提升，此外金屬材（cái）料加工工藝成熟，可（kě）利用衝壓、壓鑄和激光成形等方式加工高精度的複雜流場，容易（yì）實現極板（bǎn）的量（liàng）化生產，已成為氫（qīng）燃料電池的主流雙極板材料。

        金屬雙極（jí）板材料一般分為不鏽（xiù）鋼 、鋁合金 、鈦合金 ，其中鈦在 PEMFC 環境中的耐蝕性能優於不鏽鋼和鋁合（hé）金，且其（qí）比強度高（gāo），能（néng）夠（gòu）進一步降低極（jí）板的重量，提高 PEMFC 的比功率密度。 如日本豐田MIRAI燃料電池汽車選（xuǎn）用鈦作為雙極板材料，並采用 3D 網狀流（liú）場（chǎng）結構設計，相較於不鏽鋼直（zhí）流道流場雙極板，其電堆（duī）質量功率密度和體積（jī）功率（lǜ）密度有了大（dà）幅提升。

        石墨和碳（tàn）基（jī）複合材料在性能上已經不能滿足燃料電池的要求，金屬（shǔ）材料現已成（chéng）為（wéi）燃料（liào）電池（chí）雙極板的主流材料。 此外，高功率一直（zhí）是燃料電池的追求目標，金屬材料中鈦及（jí）鈦合金密度（dù）低、比強度高，在燃料電池中（zhōng）具有優良的（de）耐蝕性，可以明顯降低雙（shuāng）極板重量和體積，從而（ér）顯著提升電池的質量比功率和體（tǐ）積比（bǐ）功率，且鈦及鈦（tài）合金在長期服役運行過程中產（chǎn）生的腐蝕產物對質子交換模和催化（huà）劑的毒（dú）性較弱，有利於提升電池運行的穩定（dìng）性和耐久性。

        鈦雙極（jí）板表麵製備的金屬碳/氮化物和無定型碳（tàn）塗層綜合性能優越，具有較高的研究和應用價值，然而這（zhè）些塗層易出（chū）現針孔缺陷等，因此（cǐ）目前研究的主要（yào）目標是提升塗層致密性、膜基結合（hé）強度和塗層表麵導電性。此外塗層還應具有良好疏水性，以（yǐ）促（cù）進反應生成水的排出。要滿足這些綜合性能，對板材自身平整度、塗（tú）層的結構設計和組（zǔ）織成分提出了更高要求。

        為了保證金屬雙極（jí）板表麵塗層的實施效果，天津（jīn）帝廣順勢而為（wéi）、推陳出新，正在全力開發用（yòng）於燃料電（diàn）池金屬雙極板的高（gāo）精度專用成型液壓機。該機型除了繼承帝廣壓機高效率、高性價比、高技術集（jí）成的特點外，尤其（qí）在金屬雙極板壓製平整度方麵達到了±0.05mm的極致效果，是天津帝廣在（zài）綠（lǜ）色能源領域（yù）的又一（yī）重大突破。這一機型（xíng）的出現，有效提（tí）升了燃料電池（chí）金屬雙極板（bǎn）塗層致密性、耐蝕性、導電性，增強金屬雙極板服役穩定性（xìng）和可靠性，大大延長了燃料電池的工作時間，明顯降低了故障率；同時也體現（xiàn）了我公司極強的技（jì）術研發能力和雄厚（hòu）的技術加工實力，為助力我國早日實現“雙碳”目標做出了應有貢獻。

TIPS：燃料電池

        燃料電池是（shì）一種把燃料所具有的化學能（néng）直接轉換成電能的化學裝置，又稱電化學發電器。它是繼水力發電、熱能發電（diàn）和原子能發（fā）電之後的第四種發電技術。由於燃料電池是通過電化學反應把（bǎ）燃料的化學能中的吉布斯自由能（néng）部分轉換成電能，不受卡諾循環效應的限製，因此（cǐ）效率高（gāo）; 另外，燃料電池用（yòng）燃（rán）料（liào）和氧氣作為（wéi）原料，同時沒有機械（xiè）傳動部件，故排放出的有害氣體極少，使（shǐ）用壽命長。由此可見，從節約能源和保護生態（tài）環境的角度來看，燃料電池是最有發展前途（tú）的發電技術。

燃料電池根（gēn）據其技（jì）術原理特點，可（kě）分為如下幾種：磷酸型燃料電池(PAFC)；質子交換膜燃料電池(PEMFC)；熔（róng）融碳酸鹽燃料電池(MCFC)；固（gù）體氧化物（wù）燃（rán）料電池(SOFC)。

下圖：一（yī）般燃料電池結構布（bù）局