雙極板作為燃料電池的重要組成部分，占電堆重量的 70% 以上，體積的 50% 左右，其成本為電池成本的 30% ～ 50% 左右。雙極板材料主要分為 3 類，分別為石墨雙極板 、復合材料雙極板 、金屬雙極板 。

        當前制約燃料電池商業化推廣的兩個重要問題是成本 和耐久性 ，而極板材料、流場加工及極板涂層制備工藝一定程度上決定了雙極板的成本。

        其中，石墨雙極板重量輕、耐蝕性好、導電導熱性能優異，但脆性大，流場加工成本高; 復合材料雙極板成形性能優異、機械強度高，但導電性較差，且加工成本較高; 相比之下金屬雙極板厚度薄、導電導熱性能優異、機械強度高且氣體隔絕性好，有利于電池比功率密度的提升，此外金屬材料加工工藝成熟，可利用沖壓、壓鑄和激光成形等方式加工高精度的復雜流場，容易實現極板的量化生產，已成為氫燃料電池的主流雙極板材料。

        金屬雙極板材料一般分為不銹鋼 、鋁合金 、鈦合金 ，其中鈦在 PEMFC 環境中的耐蝕性能優于不銹鋼和鋁合金，且其比強度高，能夠進一步降低極板的重量，提高 PEMFC 的比功率密度。 如日本豐田MIRAI燃料電池汽車選用鈦作為雙極板材料，并采用 3D 網狀流場結構設計，相較于不銹鋼直流道流場雙極板，其電堆質量功率密度和體積功率密度有了大幅提升。

        石墨和碳基復合材料在性能上已經不能滿足燃料電池的要求，金屬材料現已成為燃料電池雙極板的主流材料。 此外，高功率一直是燃料電池的追求目標，金屬材料中鈦及鈦合金密度低、比強度高，在燃料電池中具有優良的耐蝕性，可以明顯降低雙極板重量和體積，從而顯著提升電池的質量比功率和體積比功率，且鈦及鈦合金在長期服役運行過程中產生的腐蝕產物對質子交換模和催化劑的毒性較弱，有利于提升電池運行的穩定性和耐久性。

        鈦雙極板表面制備的金屬碳/氮化物和無定型碳涂層綜合性能優越，具有較高的研究和應用價值，然而這些涂層易出現針孔缺陷等，因此目前研究的主要目標是提升涂層致密性、膜基結合強度和涂層表面導電性。此外涂層還應具有良好疏水性，以促進反應生成水的排出。要滿足這些綜合性能，對板材自身平整度、涂層的結構設計和組織成分提出了更高要求。

        為了保證金屬雙極板表面涂層的實施效果，天津帝廣順勢而為、推陳出新，正在全力開發用于燃料電池金屬雙極板的高精度專用成型液壓機。該機型除了繼承帝廣壓機高效率、高性價比、高技術集成的特點外，尤其在金屬雙極板壓制平整度方面達到了±0.05mm的極致效果，是天津帝廣在綠色能源領域的又一重大突破。這一機型的出現，有效提升了燃料電池金屬雙極板涂層致密性、耐蝕性、導電性，增強金屬雙極板服役穩定性和可靠性，大大延長了燃料電池的工作時間，明顯降低了故障率；同時也體現了我公司極強的技術研發能力和雄厚的技術加工實力，為助力我國早日實現“雙碳”目標做出了應有貢獻。

TIPS：燃料電池

        燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置，又稱電化學發電器。它是繼水力發電、熱能發電和原子能發電之后的第四種發電技術。由于燃料電池是通過電化學反應把燃料的化學能中的吉布斯自由能部分轉換成電能，不受卡諾循環效應的限制，因此效率高; 另外，燃料電池用燃料和氧氣作為原料，同時沒有機械傳動部件，故排放出的有害氣體極少，使用壽命長。由此可見，從節約能源和保護生態環境的角度來看，燃料電池是最有發展前途的發電技術。

燃料電池根據其技術原理特點，可分為如下幾種：磷酸型燃料電池(PAFC)；質子交換膜燃料電池(PEMFC)；熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)；固體氧化物燃料電池(SOFC)。

下圖：一般燃料電池結構布局