日本国际燃料电池展之金属双极板篇

2019-12-04      4329 次浏览

在刚刚落幕的第15届日本国际燃料电池展上,一个值得关注的现象是,本次展会上与金属双极板相关的参展企业较多,比如提供金属双极板基材/加工设备/OEM涂层等,而与石墨双极板相关的参展企业极少,这是否预示着金属双极板将在未来电堆市场中占据主流位置?


众所周知,双极板在燃料电池堆的重量和体积减小方面起着至关重要的作用。通过使用金属双极板,与碳基材料相比,可以实现重量和体积的明显减小,比如当电功率密度为0.5W/cm3,通道深度为0.7mm(材料厚度0.1mm)时,可以节省80%的重量和60%的体积。对于汽车应用而言,轻质薄金属板可提高功率密度,从而提高燃料电池的市场吸引力。


这或许是本次展会上,金属双极板格外凸显的原因。


不过,也有参展商表示,金属双极板的确有它的优势,尤其在提高电堆功率密度方面,但也存在耐腐蚀性差等劣势,未来石墨双极板技术工艺进一步提升后,应用范围或许会拓宽。目前不确定谁会占据主流,只是各自有各自应用的领域,比如金属双极板轻巧更适用于乘用车,而石墨双极板更适用于商用车等。


转回正题,且看9家与金属双极板相关展商概况:


(一)HAUZER,荷兰公司


20世纪90年代,汽车供应商开始使用等离子涂层来减少发动机的磨损和摩擦。从一开始,Hauzer就与市场领导者合作,开发出具有最佳涂层性能的最高效涂层方案。如今,Hauzer设备可应用于生产最好的碳基和氮化物涂层。


Hauzer将其在碳基涂层工艺和技术方面的长期经验应用于PEM型燃料电池的双极板。通过在涂层溶液中实施等离子体表面清洁和特殊粘合层,已经获得了在粘合性、导电性和耐腐蚀性方面的良好结果。试点和大批量生产的成本价值与工业路线图非常一致。


据Hauzer展会工作人员介绍,公司主要以卖金属双极板涂覆设备(下图一)为主,可以根据客户需要提供涂层材料,包括carbon及钛金属。公司设备出售给日本汽车企业,工作效率达24片/分钟,设备价值数百万欧元。


(二)IMPACTCOATINGS,瑞典公司


ImpactCoatings成立于1997年。自2004年以来,ImpactCoatings的股票在NasdaqOMXStockholmFirstNorth交易。ImpactCoatings开发并商业化PVD表面处理的创新技术。PVD是用于真空涂覆金属或陶瓷薄膜的方法。


该公司已开发出金属和塑料涂层工艺组合,其中包括以商品名MAXPHASE™销售的产品。该涂层为燃料电池、汽车反射器、塑料金属化和其他应用提供独特的性能。该公司还销售INLINECOATER™PVD设备系列,这些设备将高质量涂料与经济高效且可靠的批量生产相结合。


(三)PRECORSGmbH,德国公司


(四)VONARDENNE,德国公司


冯阿登纳(VONARDENNE)成立于1991年,是从此前的曼弗雷德•冯•阿登纳研究所分离而来。公司总部位于德国的德雷斯顿(Dresden),在中国、日本、马来西亚、美国和越南设有子公司。该德国家族企业开发并制造先进的镀膜设备,应用于诸如玻璃、金属带、晶硅、聚合物薄膜和柔性玻璃等材料表面的超薄功能性膜层的沉积。


(五)SANDVIK,瑞典公司


山特维克材料科技是高级不锈钢、特种合金、钛和其它高性能材料的开发和制造商,隶属山特维克集团,总部在瑞典。在燃料电池领域,该公司提供用于生产金属双极板的预镀不锈钢精密带材(如下图),已经给中国燃料电池电堆企业小批量试用。


(六)borit,比利时公司


borit成立于2010年,总部位于比利时Geel,是OCAS的衍生公司。OCAS是一个先进的、以市场为导向的研究中心。通过与OCAS的合作,borit可直接接触140多名研究人员和技术人员以及最先进设备,以支持材料和涂层相关主题,包括使用性能、腐蚀性能和成型技术。


在金属双极板领域,borit可提供:挑战性的设计、薄金属板、各种金属牌号、专注和优化的成型、切割和焊接技术、整合下游技术(如涂层和密封)、提供从原型设计到批量生产的明确增长途径、在生产中应用高质量标准(ISO/TS/VDA)。


(七)上海佑戈,中国公司


上海佑戈成立于2008年,是一家集研发与制造新能源核心零部件和金属基新材料为主的科技型企业,为汽车、家用电器、消费品电子、建筑等工业科技领域提供可靠的基础材料。


在燃料电池领域,上海佑戈核心主营业务包含质子交换膜燃料电池中的金属双极板、固体氧化物燃料电池中的金属连接体以及金属基涂层带材和板材。公司主要生产研发不锈钢、合金钢和钛金属三种基质的燃料电池金属基质双极板。


(八)上海福宜,中国公司


上海福宜成立于2011年,自成立以来,公司致力于高端真空镀膜设备、复杂镀膜工艺和真空设备核心部件的研发、生产、销售及技术服务。2016年公司设计“全表面离子镀膜设备”获得“上海市真空协会科技成果一等奖”;公司承担的2015年张江创新资金项目“复合陶瓷金属化工工艺”获得2017年嘉定科技进步奖。


公司开发的主要设备有:工模具硬质涂层镀膜设备、磁控溅射镀膜设备、多弧离子镀膜设备、磁控溅射复合多弧离子镀镀膜设备、连续线式磁控溅射镀膜生产线、光学镀膜设备、CVD和PECVD化学气相沉积设备、ICP刻蚀设备和ALD原子层沉积等系列真空镀膜和表面处理设备。


在燃料电池领域,公司目前以OEM方式为客户提供双极板加工涂层业务。在本次展会上,公司参展展品有双极板和大型立式连续设备等产品。


(九)Graebener,德国公司


Graebener是一家成立近100年的德国家族企业,主营产品为金属加工行业研发、建造高速、优质机械压力机。客户包括汽车行业及其供应商、电气零件和家电行业制造商。产品范围包括金属板材的冲压和成形单元、压印机、散热器面板压力机、金属粉末冲压机、校定/精整压力机、冷挤压力机。


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