氫燃料電池汽車(chē)主要由幾個(gè)部分組成，有電池系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、整車(chē)控制系統(tǒng)、輔助儲(chǔ)能系統(tǒng)、車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)等，其中今天介紹的石墨雙極板是燃料電池堆的核心部件。

質(zhì)子交換膜燃料電池組是正極板，由MEA（膜電極）和負(fù)極板組成的單電池的一個(gè)串聯(lián)組裝而成。一般來(lái)說(shuō)，單電池的使用電壓為0.6~0.85V，在集成燃料電池組時(shí)，可以根據(jù)需要選擇單電池的串聯(lián)數(shù)。作為質(zhì)子交換膜燃料電池組的重要組成部分，雙極板的質(zhì)量分別為燃料電池組的60~80%、80%、成本占20%至40%，幾乎占整個(gè)燃料電池組的總體。

由于雙極板在氫燃料電池反應(yīng)堆中的作用主要起到漏電、支撐導(dǎo)電的作用，因此其本身的雙極板具有一定的性能要求。

另一方面要求高的電導(dǎo)率，因?yàn)樗枰欢ǖ臋C(jī)械強(qiáng)度。

除導(dǎo)電性外，氣密性也良好

另一個(gè)正在使用中，在雙極板環(huán)境中需要良好的耐蝕性，滿足與車(chē)輛同等的使用壽命

另外，我們的車(chē)這個(gè)應(yīng)用對(duì)成本很敏感，極板的制造效率很高，所以要降低它的制造成本。

目前雙極板主要分為兩種，一種是金屬極板，一種是石墨極板，石墨目前使用較多的是壓制的雙極板，目前參數(shù)不同的雙極板有各自的優(yōu)點(diǎn)，但也有一些缺點(diǎn)，這兩個(gè)詞可以說(shuō)是相互競(jìng)爭(zhēng)，也可以說(shuō)是相互補(bǔ)充。

金屬雙極板的主要優(yōu)勢(shì)是其機(jī)械強(qiáng)度好、氣密性好、能使極板變薄，在功率密度這一區(qū)域有很大優(yōu)勢(shì)，但存在的問(wèn)題是腐蝕性問(wèn)題，使用壽命還存在一些問(wèn)題。

對(duì)于石墨板來(lái)說(shuō)，包括導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕性在內(nèi)的塊，包括耐久性在內(nèi)的塊比較強(qiáng)，但對(duì)于目前的石墨板來(lái)說(shuō)，由于目前機(jī)械強(qiáng)度的原因，雙極板整體厚度變厚了，所以這堆體積比較大。

此外，還有復(fù)合雙極板，嚴(yán)格意義上可以說(shuō)是石墨基的雙基板，其主要成分包括樹(shù)脂、導(dǎo)電材料，采用壓制工藝成型；石墨雙極板相對(duì)來(lái)說(shuō)可以在金屬雙極板和傳統(tǒng)石墨雙極板之間達(dá)到性能平衡；由于具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和較高的韌性，在材料組合設(shè)計(jì)中可以形成該產(chǎn)品的薄度，而且氣密性好，但目前生產(chǎn)的工廠很少。

氫燃料電池汽車(chē)目前以商用車(chē)為主，商用車(chē)電池的體積和重量不如轎車(chē)敏感，主要采用石墨雙極板。氫燃料電池商用車(chē)使用的石墨雙極板，目前市場(chǎng)價(jià)格為每套150韓元左右，而搭載75kW電力反應(yīng)堆的商用車(chē)所需的雙極板數(shù)為300套裝內(nèi)外，僅雙極板成本就在4.5萬(wàn)韓元左右，整個(gè)電反應(yīng)堆成本就高達(dá)10多萬(wàn)韓元。由此可見(jiàn)，石墨雙極板加工行業(yè)目前產(chǎn)量較高。

2020年市場(chǎng)上燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用主要以商用車(chē)為主，其中核心部件燃料電池堆以石墨極板堆為主，從未來(lái)的發(fā)展來(lái)看，石墨雙極板仍將長(zhǎng)期占據(jù)商用車(chē)市場(chǎng)的較大份額。

石墨作為熱和電的良導(dǎo)體，具有高電導(dǎo)率、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性及耐腐蝕性、低密度等優(yōu)點(diǎn)，用于制作雙極板具有先天獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。

石墨是一種多孔脆性材料，強(qiáng)度低，延展性差（較脆），難以滿足雙極板的氣密性要求，加工時(shí)需要反復(fù)浸泡石墨并進(jìn)行碳化處理，制備出具有良好氣密性的無(wú)孔石墨雙極板。

因此，石墨雙極板在加工制造時(shí)對(duì)制造工藝有較高的要求。否則，容易制造的雙極板具有較高的孔洞，氣密性差，在組裝燃料電池組時(shí)，不僅會(huì)影響電反應(yīng)堆的整體性能，還會(huì)導(dǎo)致氫泄漏，造成安全隱患。