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    日本國際燃料電池展之金屬雙極板篇

    2021-04-24 ryder

    在剛剛落幕的第15屆日本國際燃料電池展上,一個值得關注的現象是,本次展會上與金屬雙極板相關的參展企業較多,比如提供金屬雙極板基材/出產設備/OEM涂層等,而與石墨雙極板相關的參展企業極少,這是不是預示著金屬雙極板將在將來電堆市場中占據主流位置?


    眾所周知,雙極板在燃料電池堆的重量和體積減小方面起著至關緊要的作用。通過使用金屬雙極板,與碳基材料相比,可以實現重量和體積的分明減小,比如當電功率密度為0.5W/cm3,通道深度為0.7mm(材料厚度0.1mm)時,可以節省80%的重量和60%的體積。對于汽車使用而言,輕質薄金屬板可提高功率密度,從而提高燃料電池的市場吸引力。


    這或許是本次展會上,金屬雙極板格外凸顯的原由。


    不過,也有參展商表示,金屬雙極板的確有它的優點,尤其在提高電堆功率密度方面,但也存在耐腐蝕性差等劣勢,將來石墨雙極板技術工藝進一步提升后,使用范圍或許會拓寬。目前不確定誰會占據主流,只是各自有各自使用的范疇,比如金屬雙極板輕靈更適用于乘用車,而石墨雙極板更適用于商用車等。


    轉回正題,且看9家與金屬雙極板相關展商概況:


    (一)HAUZER,荷蘭公司


    20世紀90年代,汽車供應商開始使用等離子涂層來減少發動機的磨損和摩擦。從一開始,Hauzer就與市場領導者合作,開發出具有最佳涂層性能的最高效涂層方案。如今,Hauzer設備可使用于加工最好的碳基和氮化物涂層。


    Hauzer將其在碳基涂層工藝和技術方面的長期經驗使用于PEM型燃料電池的雙極板。通過在涂層溶液中實行等離子體表面清潔和特殊粘合層,已經獲得了在粘合性、導電性和耐腐蝕性方面的良好結果。試點和大批量加工的成本價值與工業路線圖非常一致。


    據Hauzer展會工作人員解析,公司主要以賣金屬雙極板涂覆設備(下圖一)為主,可以依據客戶需要提供涂層材料,包括carbon及鈦金屬。公司設備出售給日本汽車企業,工作效率達24片/分鐘,設備價值數百萬歐元。


    (二)IMPACTCOATINGS,瑞典公司


    ImpactCoatings成立于1997年。自2004年以來,ImpactCoatings的股票在NasdaqOMXStockholmFirstNorth交易。ImpactCoatings開發并商業化PVD表面解決的創新技術。PVD是用于真空涂覆金屬或陶瓷薄膜的辦法。


    該公司已開發出金屬和塑料涂層工藝組合,其中包括以商品名MAXPHASE™銷售的產品。該涂層為燃料電池、汽車反射器、塑料金屬化和其他使用提供神奇的性能。該公司還銷售INLINECOATER™PVD設備系列,這些設備將高質量涂料與經濟高效且可靠的批量加工相結合。


    (三)PRECORSGmbH,德國公司


    (四)VONARDENNE,德國公司


    馮阿登納(VONARDENNE)成立于1991年,是從此前的曼弗雷德•馮•阿登納研究所分離而來。公司總部位于德國的德雷斯頓(Dresden),在中國、日本、馬來西亞、美國和越南設有子公司。該德國家族企業開發并制造先進的鍍膜設備,使用于諸如玻璃、金屬帶、晶硅、聚合物薄膜和柔性玻璃等材料表面的超薄功能性膜層的沉積。


    (五)SANDVIK,瑞典公司


    山特維克材料科技是高級不銹鋼、特種合金、鈦和其它高性能材料的開發和制造商,隸屬山特維克集團,總部在瑞典。在燃料電池范疇,該公司提供用于加工金屬雙極板的預鍍不銹鋼精密帶材(如下圖),已經給中國燃料電池電堆企業小批量試用。


    (六)borit,比利時公司


    borit成立于2010年,總部位于比利時Geel,是OCAS的衍生公司。OCAS是一個先進的、以市場為導向的研究中心。通過與OCAS的合作,borit可筆直接觸140多名研究人員和技術人員以及最先進設備,以支持材料和涂層相關主題,包括使用性能、腐蝕性能和成型技術。


    在金屬雙極板范疇,borit可提供:挑戰性的設計、薄金屬板、各種金屬牌號、專注和優化的成型、切割和焊接技術、整合下游技術(如涂層和密封)、提供從原型設計到批量加工的明確增長途徑、在加工中使用高質量標準(ISO/TS/VDA)。


    (七)上海佑戈,中國公司


    上海佑戈成立于2008年,是一家集研發與制造新能源核心零部件和金屬基新材料為主的科技型企業,為汽車、家用電器、消費品電子、建筑等工業科技范疇提供可靠的基礎材料。


    在燃料電池范疇,上海佑戈核心主營業務蘊含質子交換膜燃料電池中的金屬雙極板、固體氧化物燃料電池中的金屬連接體以及金屬基涂層帶材和板材。公司主要加工研發不銹鋼、合金鋼和鈦金屬三種基質的燃料電池金屬基質雙極板。


    (八)上海福宜,中國公司


    上海福宜成立于2011年,自成立以來,公司致力于高端真空鍍膜設備、復雜鍍膜工藝和真空設備核心部件的研發、加工、銷售及技術服務。2016年公司設計“全表面離子鍍膜設備”獲得“上海市真空協會科技成果一等獎”;公司承擔的2015年張江創新資金項目“復合陶瓷金屬化工工藝”獲得2017年嘉定科技進步獎。


    公司開發的主要設備有:工模具硬質涂層鍍膜設備、磁控濺射鍍膜設備、多弧離子鍍膜設備、磁控濺射復合多弧離子鍍鍍膜設備、連續線式磁控濺射鍍膜加工線、光學鍍膜設備、CVD和PECVD化學氣相沉積設備、ICP刻蝕設備和ALD原子層沉積等系列真空鍍膜和表面解決設備。


    在燃料電池范疇,公司目前以OEM方式為客戶提供雙極板出產涂層業務。在本次展會上,公司參展展品有雙極板和大型立式連續設備等產品。


    (九)Graebener,德國公司


    Graebener是一家成立近100年的德國家族企業,主營產品為金屬出產行業研發、建造高速、優質機械壓力機。客戶包括汽車行業及其供應商、電氣零件和家電行業制造商。產品范圍包括金屬板材的沖壓和成形單元、壓印機、散熱器面板壓力機、金屬粉末沖壓機、校定/精整壓力機、冷擠壓力機。

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