燃料电池钛双极板是氢燃料电池PEMFC的关键组件,占氢燃电池成本的30%左右,具有服役寿命较长、耐腐蚀性佳、质轻、比强度高、可提高单位质量燃料电池的输出功率等特点。燃料电池钛双极板属于金属双极板的一种,根据制备方法的不同,可分为掺杂合金元素类钛双极板、涂覆涂层类钛双极板两大类型。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年燃料电池钛双极板行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,其中,掺杂合金元素类钛双极板常用合金元素包括Ta、Nb、Pd等;涂覆涂层类钛双极板主要包括金属基涂层(如贵金属涂层、过渡金属氮化物/碳化物涂层)类钛双极板、碳基涂层(如石墨、石墨烯、无定形碳等碳基材料涂层)类钛双极板两种类型。
从金属基涂层类钛双极板研究进展来看,在贵金属涂层钛双极板领域,国内已将Au、Ag、Pt等贵金属用于钛双极板的制备,并将研究重心聚焦于降低贵金属用量、提高贵金属涂层钛双极板的使用性能;在过渡金属氮化物涂层钛双极板领域,研究者多使用TiN、CrN涂层材料,已开发出多弧离子镀、大功率脉冲磁控溅射、化学镀、液相等离子体电解氮化、双辉光等离子体反应溅射等多种涂层制备技术;在过渡金属碳化物涂层钛双极板领域,常用的涂层材料包括TiC、ZrC、ZrCN等,相关制备技术包括等离子体表面改性、磁控溅射等。
从碳基涂层类钛双极板研究进展来看,现阶段研究者主要使用水热法、电泳沉积、等离子体增强化学气相沉积法等制备碳基涂层,如石墨烯涂层等。但在钛双极板基材上涂覆碳基涂层,易产生涂层开裂、脱落等问题。
从生产企业来看,燃料电池钛双极板行业代表性企业有苏州云帆氢能科技有限公司、西部材料金属股份有限公司、国创氢能科技有限公司等。其中,苏州云帆氢能科技有限公司正在推进100万片/年钛双极板组件建设;西部材料金属股份有限公司拥有产业链一体化优势,并计划于十五五期间将双极板产能扩大至1000万片;国创氢能科技有限公司开发出现阶段全球最薄的燃料电池钛双极板。
新思界
产业分析人士表示,尽管国内在燃料电池钛双极板制备、新型燃料电池钛双极板开发、燃料电池钛双极板性能优化等方面取得明显进展,同时国内已实现燃料电池钛双极板产业化,但为满足燃料电池长期高强度应用需求,燃料电池钛双极板行业仍需通过深入研究来提高钛双极板的导电性能及在实际工况中的稳定性、耐久性等。
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