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在氫能汽車呼嘯而過、儲(chǔ)能電站高效運(yùn)轉(zhuǎn)的背后,石墨雙極板作為燃料電池與電化學(xué)裝置的核心組件,正以“隱形冠軍”的姿態(tài)支撐著全球能源轉(zhuǎn)型。其高導(dǎo)電性、耐腐蝕性和熱穩(wěn)定性,使其成為新能源產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的“能量樞紐”。

石墨雙極板由陽極板與陰極板精密組合而成,承擔(dān)著四大核心功能:
中國作為全球最大燃料電池市場(chǎng),2023年氫燃料電池汽車產(chǎn)銷量同比增長(zhǎng)超40%,直接拉動(dòng)石墨雙極板需求。其耐腐蝕性可承受酸性電解質(zhì)環(huán)境,壽命較金屬雙極板延長(zhǎng)40%。例如,億華通燃料電池系統(tǒng)采用石墨雙極板,單堆功率密度達(dá)4.2kW/L,支撐重卡續(xù)航超800公里。
在數(shù)據(jù)中心、通信基站等場(chǎng)景中,石墨雙極板憑借2000℃耐溫性,成為燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的核心。國電投氫能公司開發(fā)的100kW級(jí)電堆,采用石墨雙極板后系統(tǒng)效率達(dá)62%,較柴油發(fā)電機(jī)節(jié)能35%。
在電解水制氫領(lǐng)域,石墨雙極板作為電極材料,可承受強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境。隆基綠能堿性電解槽采用石墨雙極板后,制氫能耗降至4.3kWh/Nm3,較傳統(tǒng)設(shè)備降低12%。同時(shí),在液流電池中,石墨雙極板市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)年增20%,適配光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)。
傳統(tǒng)石墨雙極板存在厚度大(2-5mm)、脆性高等缺陷。近年來,技術(shù)突破推動(dòng)其向高性能化發(fā)展:
2024年數(shù)據(jù)顯示,石墨雙極板占據(jù)中國雙極板市場(chǎng)58.7%的份額,但金屬雙極板憑借輕量化(厚度<1mm)和低成本優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)占比已升至53.6%。不過,石墨雙極板在固定式發(fā)電、工業(yè)儲(chǔ)能等長(zhǎng)周期場(chǎng)景中仍具不可替代性。全球范圍內(nèi),Schunk、Ballard等企業(yè)占據(jù)柔性石墨雙極板市場(chǎng)51%的份額,而中國廠商通過熱壓成型技術(shù),將單線產(chǎn)能提升至30萬片/年,成本較進(jìn)口產(chǎn)品降低40%。
隨著“雙碳”目標(biāo)推進(jìn),石墨雙極板將迎來三大機(jī)遇:
從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化,石墨雙極板正以技術(shù)創(chuàng)新突破性能瓶頸,在新能源革命中書寫屬于自己的篇章。
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