燃料電池鈦雙極板是氫燃料電池PEMFC的關鍵組件,占氫燃電池成本的30%左右,具有服役壽命較長、耐腐蝕性佳、質輕、比強度高、可提高單位質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。
根據新思界產業研究中心發布的
《2026-2030年燃料電池鈦雙極板行業深度市場調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域,國內已將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域,研究者多使用TiN、CrN涂層材料,已開發出多弧離子鍍、大功率脈沖磁控濺射、化學鍍、液相等離子體電解氮化、雙輝光等離子體反應濺射等多種涂層制備技術;在過渡金屬碳化物涂層鈦雙極板領域,常用的涂層材料包括TiC、ZrC、ZrCN等,相關制備技術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,現階段研究者主要使用水熱法、電泳沉積、等離子體增強化學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,易產生涂層開裂、脫落等問題。
從生產企業來看,燃料電池鈦雙極板行業代表性企業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;西部材料金屬股份有限公司擁有產業鏈一體化優勢,并計劃于十五五期間將雙極板產能擴大至1000萬片;國創氫能科技有限公司開發出現階段全球最薄的燃料電池鈦雙極板。
新思界
產業分析人士表示,盡管國內在燃料電池鈦雙極板制備、新型燃料電池鈦雙極板開發、燃料電池鈦雙極板性能優化等方面取得明顯進展,同時國內已實現燃料電池鈦雙極板產業化,但為滿足燃料電池長期高強度應用需求,燃料電池鈦雙極板行業仍需通過深入研究來提高鈦雙極板的導電性能及在實際工況中的穩定性、耐久性等。
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