燃料電池鈦雙極板是氫燃料電池PEMFC的關(guān)鍵組件,占氫燃電池成本的30%左右,具有服役壽命較長、耐腐蝕性佳、質(zhì)輕、比強度高、可提高單位質(zhì)量燃料電池的輸出功率等特點。燃料電池鈦雙極板屬于金屬雙極板的一種,根據(jù)制備方法的不同,可分為摻雜合金元素類鈦雙極板、涂覆涂層類鈦雙極板兩大類型。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2026-2030年燃料電池鈦雙極板行業(yè)深度市場調(diào)研及投資策略建議報告》顯示,其中,摻雜合金元素類鈦雙極板常用合金元素包括Ta、Nb、Pd等;涂覆涂層類鈦雙極板主要包括金屬基涂層(如貴金屬涂層、過渡金屬氮化物/碳化物涂層)類鈦雙極板、碳基涂層(如石墨、石墨烯、無定形碳等碳基材料涂層)類鈦雙極板兩種類型。
從金屬基涂層類鈦雙極板研究進展來看,在貴金屬涂層鈦雙極板領(lǐng)域,國內(nèi)已將Au、Ag、Pt等貴金屬用于鈦雙極板的制備,并將研究重心聚焦于降低貴金屬用量、提高貴金屬涂層鈦雙極板的使用性能;在過渡金屬氮化物涂層鈦雙極板領(lǐng)域,研究者多使用TiN、CrN涂層材料,已開發(fā)出多弧離子鍍、大功率脈沖磁控濺射、化學(xué)鍍、液相等離子體電解氮化、雙輝光等離子體反應(yīng)濺射等多種涂層制備技術(shù);在過渡金屬碳化物涂層鈦雙極板領(lǐng)域,常用的涂層材料包括TiC、ZrC、ZrCN等,相關(guān)制備技術(shù)包括等離子體表面改性、磁控濺射等。
從碳基涂層類鈦雙極板研究進展來看,現(xiàn)階段研究者主要使用水熱法、電泳沉積、等離子體增強化學(xué)氣相沉積法等制備碳基涂層,如石墨烯涂層等。但在鈦雙極板基材上涂覆碳基涂層,易產(chǎn)生涂層開裂、脫落等問題。
從生產(chǎn)企業(yè)來看,燃料電池鈦雙極板行業(yè)代表性企業(yè)有蘇州云帆氫能科技有限公司、西部材料金屬股份有限公司、國創(chuàng)氫能科技有限公司等。其中,蘇州云帆氫能科技有限公司正在推進100萬片/年鈦雙極板組件建設(shè);西部材料金屬股份有限公司擁有產(chǎn)業(yè)鏈一體化優(yōu)勢,并計劃于十五五期間將雙極板產(chǎn)能擴大至1000萬片;國創(chuàng)氫能科技有限公司開發(fā)出現(xiàn)階段全球最薄的燃料電池鈦雙極板。
新思界
產(chǎn)業(yè)分析人士表示,盡管國內(nèi)在燃料電池鈦雙極板制備、新型燃料電池鈦雙極板開發(fā)、燃料電池鈦雙極板性能優(yōu)化等方面取得明顯進展,同時國內(nèi)已實現(xiàn)燃料電池鈦雙極板產(chǎn)業(yè)化,但為滿足燃料電池長期高強度應(yīng)用需求,燃料電池鈦雙極板行業(yè)仍需通過深入研究來提高鈦雙極板的導(dǎo)電性能及在實際工況中的穩(wěn)定性、耐久性等。
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