根据高工氢电家当研究所（GGII）《中国燃料电池汽车销量数据库》（交强险口径），2023年上牌氢燃料电池车辆中，石墨板电堆（含复合板）装机数量达到4200台，装机占比约为56%，连续霸占第一。包括国鸿氢能、神力科技、氢璞创能、韵量新能源、潍柴动力等头部燃料电池企业的电堆产品以模压石墨板电堆为主。
作为石墨电堆核心材料的模压石墨板有哪些突出的上风？制造出龟龄命和低本钱的模压石墨板要须冲要破哪些难关？
模压石墨板的上风与工艺难题
模压石墨板的量产上风，是许多电堆企业看好模压石墨板发展的主要成分。海内一家电堆企业市场卖力人见告高工氢电，经由实际的测算运用，量产的模压石墨板价格能做到机加石墨板价格的一半以下，其低本钱更适应大规模批量生产趋势，经济效益也明显超过机加石墨板。
对付模压石墨极板的上风，双极板企业的认识更加深刻。杜科新材总经理郑健保在2024（第六届）高工氢电家昔时夜会上表示，模压石墨板有三大核心上风。其一，比较于机加雕刻石墨板，模压石墨板可以做的更薄；其二，模压石墨板耐久性更好，具有更长的利用寿命；其三，模压石墨板本钱低，具有更大的规模化降本空间。
既然模压石墨板具备这么大的上风，那么，如何才能生产制造出知足实际利用需求的模压石墨板产品呢？
“虽然模压石墨板有诸多上风，但要真正做好产品并不随意马虎。”郑健保认为，模压石墨板在实际生产制造过程中须冲要破重重关卡。
模压石墨板在制造环节面临材料的制造工艺方面的诸多寻衅。例如，在实际的生产过程中，模压石墨板在模压或浸胶后随意马虎产品起泡，导致气密不合格；石墨板的胚板面密度选择不合理，会导致阳极板和阴极板尺寸不匹配，带来产品粘接不齐，影响导电性；石墨纯度不足，金属离子含量多，硫含量高，又会导致产品发电后有电堕落，影响膜电极寿命和双极板的寿命，而石墨粒径大小和分布不合理，会导致流场凸脊脱粉，从而影响压降、发电和极板利用寿命。
除了材料和工艺上的难题，模压石墨板在粘接密封环节也有寻衅。例如，膨胀石墨存在不好粘接的特性，其水场粘接后随意马虎冲破泄露，气场密封后胶条随意马虎脱落，这些问题都会堆电堆的密封性能带来不利影响。
杜科新材的模压石墨板实践
模压石墨板虽然具备寿命长、效率高，能更好的适应规模化批量生产以及快速降本的上风，但在生产的过程要保持较高的良率，这对企业来说，则存在多方面的技能和工艺上的寻衅。
“杜科采取自主研发的胶水和膨胀石墨板，在近几年韶光里通过不断的试错和调度，已经基本办理了模压石墨板的平面精度、粘接密封等难题。”郑健保表示，现阶段，杜科新材的模压石墨板在极限测试中可以耐600KPa的进气压力。
近年来，杜科的技能职员在试制的过程中不断调度工艺，逐一进行了技能攻关，终极取得了良好的效果。
例如，针对细流场凸脊模压板存在凸脊不饱满，硬度不足随意马虎脱粉问题，青岛杜科通过筛选得当的石墨原材料、减小模具拔模角度及过度角，选择强度高的浸渍胶及改进浸胶工艺，终极实现凸脊小于0.5mm的模压板。
为办理模压板的耐进气压力偏小问题，青岛杜科根据流场深度和最薄处选择得当的面密度胚板，合营高强度浸渍胶，并选择适宜模压板粘接胶，终极可实现流场深度0.4mm,最薄处0.3mm时，单极板大于30MPa抗弯强度，进气压力300KPa时，三腔气体泄露值小于0.03ml/min，可耐≥600kpa的进气压力。
在办理模压板长度大于设计值，厚度不屈均，进气口有毛刺等问题上，青岛杜科以选择得当石墨粒径生产的石墨胚板，合理设计模具的办法实现了单极板整体厚度工差小于0.01mm，直流场极板长度变革小于0.2mm，进气口和周边一次成型没有毛刺的重大打破。
当然，作为燃料电池用胶领域的佼佼者，杜科最核心的上风在于能将胶粘剂和双极板相结合发挥出更好的密封效果。因此，其在办理模压板气场密封胶随意马虎脱落的问题时，选用其自主研发的粘接力强的石墨胚板和浸渍胶/密封胶，终极达到产品可知足3次以上的压装不脱胶的效果。
在高温水煮试验中，杜科新材研发生产的模压石墨板在长期不低于 95℃ 的 高温水浴环境中，打仗“去离子水溶液”、“50%乙二醇水溶液”、“稀硫酸&氢氟酸组合酸性溶液”3 种溶液时，极板本体和浸渍树脂的失落效情形。
在冷热冲击试验中，杜科的模压石墨双极板在温度为-60℃，115℃（环境空气温度，溶液温度能达到-40℃，95℃）交变环境中，极板浸泡在 50%乙二醇水溶液、胜牌冷冻液中，通过了冲击冲击气密性测试，试验数据完备达到哀求。
“板胶合一”推动极限降本
从石墨双极板的市场运用前景来看，模压石墨板更适应未来量产时期的需求，特殊是随着氢燃料电池汽车投运数量的增多，未来市场对付双极板的需求量也会相应的扩大，面对金属双极板的竞争压力，降本成为模压石墨双极板的决胜未来的关键。
坐拥燃料电池用胶和模压石墨板双重上风的杜科新材，在推动燃料电池关键材料的降本上处于更加积极主动的有利地位。
截至目前，杜科新材在燃料电池用胶领域已经形成了先相对完全的产品矩阵，公司已经先后推出了石墨板微孔堵漏胶、石墨双极板水场粘接胶、双极板气场注塑密封胶、MEA边框及碳纸粘接胶、GDL粘接边框胶、增湿器灌封胶、金属板底涂粘接密封垫等多款产品。“从胶到板”的经历也让杜科新材在降本方面有更多上风。
“杜科已经为规模化降本做好的了充足的准备。”郑健保表示，公司开拓的模压复合双极板组件面向大客户的价格可以做到50元/组，并且包括粘接密封，远低于当前机加石墨板的价格，而且伴随着产量的提升，还有进一步降本的空间。
强大的降本能力也吸引了下贱客户的把稳，目前青岛杜科已经与多家头部燃料电池企业建立起互助关系。截至目前，杜科新材已经匹配客户完成七套模具的开拓和产品供应，为应对未来更大的市场需求，青岛杜科在产能上也做好了准备，目前公司已经建成年产100万组模压石墨板双极板自动化生产线，还将根据市场的需求扩充产能。
