日前，現(xiàn)代鋼鐵公司對(duì)外透露公司氫燃料電池金屬雙極板業(yè)務(wù)已步入正軌，投資200億韓元的金屬雙極板工廠預(yù)計(jì)2019年4月量產(chǎn)，設(shè)計(jì)年產(chǎn)能可滿足8000臺(tái)氫能電動(dòng)汽車需求。

事實(shí)上，現(xiàn)代鋼鐵已具備年產(chǎn)1000臺(tái)電動(dòng)車所需的金屬雙極板產(chǎn)能，目前產(chǎn)品主要配套現(xiàn)代NEXO、氫燃料公交車等。2018年9月，現(xiàn)代鋼鐵公司與現(xiàn)代汽車的合作進(jìn)一步擴(kuò)大，雙方簽訂“H2 Energy”供貨協(xié)議，確認(rèn)將合作生產(chǎn)1000臺(tái)氫能電動(dòng)卡車。現(xiàn)代鋼鐵擴(kuò)產(chǎn)金屬雙極板也將為未來雙方更大規(guī)模的合作打下良好基礎(chǔ)。

現(xiàn)代鋼鐵發(fā)力金屬雙極板并非偶然。作為氫燃料電池組的核心材料，雙極板質(zhì)量占電池組比重約60％，價(jià)格占電池組成本約40％，在電堆中主要起到均勻分配氣體、排水、導(dǎo)熱、導(dǎo)電等功能，其性能優(yōu)劣直接影響電池的輸出功率和使用壽命�，F(xiàn)階段，國內(nèi)外雙極板按制造材料不同可分為石墨板、金屬板與復(fù)合板三大類。

相較于其他兩類雙極板產(chǎn)品，金屬雙極板具有優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能、機(jī)械加工性、致密性，以及強(qiáng)度高、阻氣性好等優(yōu)勢，可以為汽車應(yīng)用提供良好的動(dòng)力密度、低溫（－40℃）啟動(dòng)保障，適合大批量低成本生產(chǎn)。考慮到車輛空間限制問題，金屬雙極板被國內(nèi)外車企，尤其是乘用車企寄予了厚望。

盡管在成型細(xì)密化、殘余應(yīng)力控制、耐蝕性、設(shè)計(jì)自由度等方面存在不足，但隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以及模壓、液壓、高速熱成型、防腐涂層等工藝的日趨成熟，已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上市的豐田Mirai、本田Clarity、現(xiàn)代Nexo等燃料電池車型均不約而同地選用了金屬雙極板。

隨著科研技術(shù)進(jìn)步帶來的性能改善，金屬雙極板預(yù)計(jì)將得到更多主機(jī)廠的重視，但仍不符合美國能源部（DOE）的大規(guī)模量產(chǎn)成本目標(biāo)。調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前板材SS 316L的成本約為3．5美元／ kW，高于DOE目標(biāo)3美元／ kW的成品板。

相關(guān)機(jī)構(gòu)認(rèn)為，為進(jìn)一步推進(jìn)該領(lǐng)域的市場化發(fā)展，仍需要針對(duì)特定材料設(shè)定更接近現(xiàn)實(shí)條件的測試程序和目標(biāo)。

盡管如此，全球范圍內(nèi)的金屬雙極板研發(fā)熱情依舊高漲。

整體來看，金屬雙極板當(dāng)前的研發(fā)生產(chǎn)主力仍為歐、美、日企業(yè)企業(yè)，瑞典Cellimpact、德國Dana、德國Grabener、美國treadstone、豐田、Plug power等是其中的佼佼者。

國內(nèi)金屬雙極板產(chǎn)品的研發(fā)和批量化制造技術(shù)在近年來取得重大進(jìn)展，但多處于研發(fā)試制階段，上海佑戈、上海治臻新能源、新源動(dòng)力等企業(yè)已研制出車用燃料電池金屬雙極板，并嘗試在電堆和整車中實(shí)際應(yīng)用。

數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前國內(nèi)研發(fā)的金屬雙極板厚度達(dá)到1．0－1．1mm，單極板成形從30％降低到1％以內(nèi)，流道高度偏差小于15mm，接觸電阻和腐蝕電流分布達(dá)到（2．89mΩ．cm2）和（0．85mΩ．cm2），整體技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)水平。

以下為國內(nèi)外部分企業(yè)金屬雙極板產(chǎn)品研發(fā)概況：

德納控股（Dana）

2001年Dana沖壓了第一塊金屬雙極板，經(jīng)過后續(xù)不斷發(fā)展，2012年Dana開始生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的金屬雙極板材，通過高速?zèng)_壓工藝，采用級(jí)進(jìn)模具進(jìn)行切割和沖壓，提供≤100μm的微觀結(jié)構(gòu)并進(jìn)行接合、涂覆和密封處理。

資料顯示，Dana的第二代金屬雙極板的有效／無源面積從46％增加到52％，并將電池間距從1．2mm降低到1．0 mm，這與其他改進(jìn)將一起導(dǎo)致電堆功率密度從2．8kW／L增加到3．5kW／ L。

2018年4月，Dana對(duì)外展出了燃料電池金屬雙極板的最新成果，通過對(duì)板材采用集成的密封和導(dǎo)電涂層技術(shù)，利用精密沖壓、成型以及流體管理功能，Dana以更低的成本提供了性能更優(yōu)越、更可靠性的金屬雙極板產(chǎn)品。

豐田

豐田在氫燃料電池領(lǐng)域底蘊(yùn)深厚，擁有大量專利，集中體現(xiàn)在量產(chǎn)的Mirai車型上。2015豐田對(duì)外宣稱將在全球范圍內(nèi)開放5680項(xiàng)氫燃料電池技術(shù)相關(guān)專利，包括Mirai車型上的1970項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

雙極板層面，豐田Mirai采用了金屬雙極板，其燃料電池模塊功率密度達(dá)到3．1kW／L，總功率114kW，壽命5000h，可實(shí)現(xiàn)－30℃以下低溫啟動(dòng)。

新源動(dòng)力

新源動(dòng)力采用復(fù)合板和金屬板兩種技術(shù)路線。從其電堆產(chǎn)品的發(fā)展歷程看，前兩代產(chǎn)品均為復(fù)合雙極板，第三代、第四代采用金屬雙極板。

2017年12月，新源動(dòng)力與上海交通大學(xué)、上汽集團(tuán)、上海治臻新能源裝備有限公司聯(lián)合完成的“汽車燃料電池大面積超薄金屬雙極板設(shè)計(jì)與精密制造技術(shù)項(xiàng)目”獲得了中國汽車工程學(xué)會(huì)2017年技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

根據(jù)2018年10月，新源動(dòng)力對(duì)外透露的最新情況，其采用金屬雙極板的MOD－400電堆產(chǎn)品功率可達(dá)60kW（60＊1）／80kW，功率密度為2．5kW／L，設(shè)計(jì)耐用性達(dá)5000h，預(yù)計(jì)2018年推出。

MOD－500電堆產(chǎn)品功率可達(dá)100kW（100＊1）／120kW，功率密度為3kW／L，設(shè)計(jì)耐用性達(dá)5000h，預(yù)計(jì)2019年推出。

目前相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用驗(yàn)證尚不充分，有待在同環(huán)境下對(duì)電池產(chǎn)品的可靠性、耐久性等多種性能進(jìn)行全面考核。

Plug Power

2018年10月，Plug Power對(duì)外宣稱將利用收購的美國燃料電池（AFC）所獲的技術(shù)，設(shè)計(jì)ProGen金屬板電堆中全新的關(guān)鍵材料。新的電堆的功率密度將加倍，行駛里程和使用周期將延長，這將為固定電源提供競爭優(yōu)勢。

ProGen金屬板電堆將集成到Plug Power的ProGen氫發(fā)動(dòng)機(jī)中，率先應(yīng)用于貨車，公共汽車和卡車。新設(shè)計(jì)的MEA將使氫發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、成本和質(zhì)量均得到有效的提升。

Treadstone

TreadStone的Lite Cell技術(shù)基于金屬防腐保護(hù)設(shè)計(jì)，該技術(shù)使用低成本金屬和廉價(jià)制造工藝制造雙極板。采用TreadStone Lite Cell 技術(shù)的燃料電池堆比目前使用的重型石墨燃料電池組輕40－50％，通過Lite Cell的防腐蝕保護(hù)，燃料電池可以保持高水平的性能和低接觸板電阻。

該技術(shù)滿足商業(yè)化車用燃料電池所需的壽命、成本和重量／體積目標(biāo)，已在美國陸軍士兵便攜式電力項(xiàng)目上證明了可行性。

Grabener

Grabener主要從事生產(chǎn)用于LT－PEM，HT－PEM，DMFC和SOFC的高精度和強(qiáng)力隔板燃料電池相關(guān)業(yè)務(wù)，通過旗下Graebener ® PowerBoxx ®和Graebener®PowerTower®技術(shù)，Grabener可以將各種金屬的微結(jié)構(gòu)與壁厚做到50μm（0．05㎜）。