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熱門關鍵詞:  氫能源燃料電池用膠  模壓復合雙極板  高端電子膠粘劑
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杜科新材的模壓復合雙極板是怎樣煉成的？
來源:轉載高工氫電對我司的專題原創(chuàng)文章 | 作者:DOCBOND | 發(fā)布時間: 2022-10-27 | 810 次瀏覽 | 分享到:


2022高工氫電年會暨高工金球獎頒獎典禮

?協(xié)辦單位：美錦能源

?專場冠名：氫晨科技、新研氫能、利元亨、世椿新能源、鴻基創(chuàng)能、杜科新材、昆龍卓盈、中鼎恒盛

?頒獎典禮冠名：氫璞創(chuàng)能

?頒獎晚宴聯(lián)合贊助：昇輝新能源、科威爾、東莞嘉拓、明天氫能、華熔科技

?時間：2022年11月28-30日（周一-周三）

?地點：深圳機場凱悅酒店

?商務合作&報名參會：鐘先生 136 4274 7191


燃料電池雙極板是電堆中的“骨架”，與膜電極層疊裝配成電堆，在燃料電池中起到支撐、收集電流、分配氣體的作用，其重要性不言而喻。
 
在一眾布局雙極板的企業(yè)中，惠州市杜科新材料有限公司（下稱“杜科新材”）另辟蹊徑，憑借膠水起家，“由膠到板”走上了一條獨特的發(fā)展道路，其合資公司青島杜科開發(fā)的模壓復合石墨雙極板量產后有望進一步降低燃料電池的成本。
 

“公司新開發(fā)的模壓復合雙極板面向大客戶的價格可以做到50元/組，并且包括粘接密封?！倍趴菩虏目偨浝磬嵔”１硎荆壳肮菊谂c4家燃料電池企業(yè)配套開發(fā)模具，預計在11月會向客戶供應批量的模壓復合雙極板產品。

 

在燃料電池雙極板產業(yè)化的路上，一顆新星正在冉冉升起。


“由膠到板”  實現業(yè)務轉型升級
 
一直以來，國內石墨雙極板供應商大多采用CNC機加工藝，由于CNC機加工藝制作過程復雜，加工周期較長，成本高，不太適應未來的批量化生產需求，并且CNC機加工藝石墨雙極板在降本方面已經接近天花板。
 
與機加工石墨板相比，模壓復合石墨雙極板*大的優(yōu)勢在于耗時短、效率高、抗彎強度好，更符合燃料電池商業(yè)化大批量生產的要求，在燃料電池產業(yè)逐漸進入大規(guī)模生產階段時，模壓復合石墨雙極板自然成為更好的選擇。
 
正是看中了模壓復合石墨雙極板在規(guī)?；慨a時代的廣闊前景，杜科新材在雙極板用膠粘劑的業(yè)務基礎上作出戰(zhàn)略轉型。
 

杜科新材從2018年就開始研發(fā)模壓復合雙極板用的復合基料，并申請國家發(fā)明專利；2020年年底由漢纜股份、杜科新材以及青島巖海碳材料三方聯(lián)合成立了青島杜科新材料有限公司（下稱“青島杜科”），主要專注于超薄復合石墨雙極板組件的生產和銷售?，F階段，青島杜科的復合雙極板組件擁有自主知識產權及多項發(fā)明專利。

 

 
“成立青島杜科公司發(fā)展模壓復合雙極板業(yè)務主要是基于兩方面的考慮，一方面是基于公司對于燃料電池粘接密封方面的經驗和積累，另一方面是可以更好的對接下游客戶的需求?！编嵔”１硎?，在與下游客戶合作的過程中發(fā)現，當雙極板和膠粘劑分開對客戶銷售時，一旦出現問題，很難分清職責范圍，但作為一個組件整體給到客戶時，職責范圍的指向就很明晰了，供應方為整體負責。
 
換句話說，“由膠到板”的變化相當于是減少了供應流程和后期服務的對接時間，在很大程度上能更好地為客戶提供需要的產品。
 
另一層考慮在于，由于雙極板與膠粘劑是完全不同的兩種材料，工藝與技術也存在很大的差別，再加上行業(yè)發(fā)展初期，很多企業(yè)把工藝和技術視為企業(yè)的核心機密，所以如果能同時涉足雙極板和膠粘劑，就能站在材料的基礎上解決燃料電池的粘接密封難題。
 

“杜科提供的模壓復合石墨板組件能在一定程度上優(yōu)化生產流程，節(jié)省不少資源和精力。”鄭健保表示，從客戶試用的結果來看，在確保質量的前提下，帶有粘接密封的雙極板組件更受歡迎。

 

冷壓工藝 鍛造模壓復合石墨板新品

 

如果說“雙極板組件”的推出有利于優(yōu)化供應流程，提升局部環(huán)節(jié)的生產效率，那么，青島杜科在模壓工藝上的變革對于提升產品的性能和質量方面則顯得尤為關鍵。

 
與行業(yè)里通常所采用的熱壓工藝不同，青島杜科采用的是冷壓工藝。相比于熱壓工藝，冷壓工藝的精度更高，能達到0.01mm，明顯高于熱壓工藝的0.04mm；除了精度上的提升，冷壓工藝的另一大優(yōu)勢在于，可以讓雙極板的面密度更均勻，極板導電率的一致性更好。
 
根據下游客戶提供的測試數據顯示，青島杜科的模壓復合雙極板水場粘接后*薄1.35mm，電導率≥300S/cm，接觸電阻≤3.5mΩ·cm2，模壓精度±0.01mm，使用溫度-40~200℃，正壓200KPa進氣壓力無泄漏，板的外觀沒有毛刺。
 

“青島杜科復合雙極板與其它產品*大不同在于冷壓工藝?！编嵔”１硎荆c市場上通用的熱壓成型工藝相比，杜科采用的冷壓成型工藝，成型速度更快，大概30秒鐘就可以成型一塊極板，在如果是一模兩切，可以做到30秒成型兩塊極板。
 
此外，過采用冷壓成型工藝，青島杜科的模壓復合雙極板的厚度可以做到1.35mm，在提升雙極板平整度的同時，還能延長模具1倍以上的使用壽命。
 

降本提效  為量產時代作好準備


從石墨雙極板的市場應用前景來看，模壓復合石墨板更適應未來量產時代的需求，實際裝車應用的情況也反映了這種趨勢。
 
高工產研氫電研究所（GGII）數據顯示，2021年中國燃料電池電堆出貨量為757MW，同比增長128%。國產電堆出貨量TOP10的企業(yè)中，國鴻氫能、神力科技、濰柴動力、氫璞創(chuàng)能4家企業(yè)的電堆類型是模壓石墨板電堆。
 
“目前國內燃料電池汽車的保有量已超過1萬臺，其中大部分搭載的是模壓石墨板電堆?！?一位國內知名電堆企業(yè)高層透露，在實際的裝車應用中，模壓雙極板的占比要高于機加板。
 
隨著氫燃料電池汽車產業(yè)的崛起，未來市場對于雙極板的需求量也會相應的擴大，面對金屬雙極板的競爭壓力，降本成為模壓石墨雙極板的決勝未來的關鍵。
 
“杜科已經為規(guī)模化降本做好的了充足的準備?！编嵔”１硎荆鹃_發(fā)的模壓復合雙極板組件面向大客戶的價格可以做到50元/組，并且包括粘接密封，是同期進口的石墨雙極板單組價格的1/5左右，也遠低于當前機加石墨板的價格，而且伴隨著產量的提升，還有進一步降本的空間。
 
與此同時，青島杜科在產能上也做好了準備，目前公司已經建成年產100萬組模壓復合雙極板的產能，并搭建了自動化生產線，計劃明年擴充100萬組/年產能，規(guī)劃到2025年建成年產1000萬組的產能。
 
 
現階段，青島杜科已經拓展了柔性石墨預制板（基板）、復合雙極板、復合雙極板組件（帶密封）等多款產品。在新產品布局上，青島杜科正在進行金屬石墨復合板產品的研發(fā)。
 
“采用石墨+金屬組合形式的好處是將雙極板厚度進一步降低的同時，還可以解決金屬板涂層使用壽命和成本的問題?！编嵔”１硎?，公司計劃在2023年推出一款結合金屬極板和石墨極板的復合板新產品。



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