什么是金属双极板水冷电堆技术

2022-06-20

什么是金属双极板水冷电堆技术？它对燃料电池汽车的发展有何重要意义？

电堆是氢气发生电化学反应的场所，同时也是燃料电池的基本核心部件。电堆之于氢能经济的重要性，堪比信息产业中的中央处理器（CPU）。目前，燃料电池的技术路径众多，而最适合车辆应用的则是质子交换膜燃料电池（PEMFC）。实现PEMFC的主要方式有两种：石墨双极板和金属双极板水冷式电堆技术。

石墨双极板技术是加拿大巴拉德公司多年前研发的一项成果。然而，由于巴拉德并非汽车企业，毛宗强表示，考虑到汽车发展的需求，丰田及其他日本汽车公司在石墨堆应用于汽车后，已对技术方案进行了调整——转而采用水冷式金属双极板堆。这一技术投入了大量资金进行开发，在低温启动性能、体积、功率及成本等方面均更具优势。近30年后的2014年底，丰田率先推出搭载金属双极板水冷式堆技术的燃料电池汽车，标志着燃料电池乘用车正式迈入产业化阶段。

近年来，随着中国氢能产业的发展，国内企业也纷纷瞄准了金属双极板水冷式电堆技术。毛宗强表示，目前已有部分企业推出了相关技术和产品，但从公开数据来看，其性能与国际先进水平仍存在一定差距——电堆单位面积的放电功率难以突破每平方厘米1.0瓦，且生产成本依然居高不下。在40千瓦级车用金属双极板水冷式电堆产品问世之前，我国尚缺乏拥有完全自主可控知识产权和核心技术的金属双极板水冷式电堆产品。