純電動車加速發(fā)展渤尚，

燃油車就慌了蕊连？

純電動車雖以綠色形象先行，但它或許僅是通往“終極環(huán)保車”——氫燃料電池車的一個過渡階段贤重。畢竟，后者集零排放、高效能妖恨、長續(xù)航和高安全性于一身，才是未來出行的理想選擇绞艘！

汽車行業(yè)跑出新速度

電池技術(shù)競跑新賽道

未來能源領(lǐng)域的重要發(fā)展方向足沥！

氫燃料電池汽車，它憑什么妈削？

純電動車與燃油車轿跌，一個被廣泛看好滔菠，一個則處于轉(zhuǎn)型之中。盡管在未來的很長一段時間內(nèi)汪兢，二者仍需發(fā)揮各自優(yōu)勢并行發(fā)展批斯，但氫燃料電池汽車正逐漸嶄露頭角，慢慢贏得焦點所在哲泊。

氫燃料電池汽車是一種使用氫氣作為燃料剩蟀，并通過氫燃料電池產(chǎn)生電能來驅(qū)動車輛行駛的新型環(huán)保交通工具。作為新能源汽車領(lǐng)域的重要技術(shù)路徑之一切威，它集多種優(yōu)點于一身育特。如，在運行過程中先朦，僅排放水蒸氣和熱量缰冤，實現(xiàn)了真正的零污染排放，是名副其實的清潔能源汽車喳魏，也是未來出行的理想選擇之一棉浸。

氫能作為實現(xiàn)“雙碳”目標的關(guān)鍵路徑，以其清潔刺彩、高效和多功能的特性迷郑，已成為全球眾多國家推動能源轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。各國高度重視氫能與燃料電池技術(shù)的發(fā)展创倔，其中氫燃料電池汽車作為這一領(lǐng)域的重要應(yīng)用嗡害，受到了廣泛關(guān)注。目前却值，該產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展階段卑竹，政府和企業(yè)都在加大投入，促進氫燃料電池汽車的研發(fā)與推廣私闭。

2013年砾漓，現(xiàn)代汽車集團率先在全球量產(chǎn)了獨立研發(fā)的氫燃料電池車ix35 FCEV，成為全球首家實現(xiàn)氫燃料電池汽車量產(chǎn)的制造商宽用。2014年闭榛，豐田Mirai正式上市，使用高壓氫氣作為動力源跌缩，不僅實現(xiàn)零排放腊拍，還具備低噪音、高效率和低重心等優(yōu)勢奖朴，已在多個國家和地區(qū)投入商用。盡管2022年因內(nèi)部程序問題召回部分車輛汇径，但這并不影響其作為未來出行新選擇的潛力曼刀。

豐田Mirai示意圖

2021年罗卿，寶馬iX5 Hydrogen在慕尼黑車展首次亮相，其搭載氫燃料電池驅(qū)動系統(tǒng)魂务，配備一對700Bar儲氫罐曼验，可儲存6千克氫氣，3-4分鐘完成加氫粘姜，最大功率可達125千瓦鬓照。本田Clarity和現(xiàn)代Nexo同樣表現(xiàn)優(yōu)異。此外孤紧，還有多家汽車制造商在氫燃料電池汽車領(lǐng)域展開合作豺裆，共同推進零排放汽車技術(shù)的進步。

寶馬iX5 Hydrogen

與此同時号显，氫能作為新質(zhì)生產(chǎn)力臭猜，首次被寫入2024年政府工作報告，也標志著我國能源領(lǐng)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展押蚤。

近年來蔑歌，國內(nèi)氫燃料電池汽車市場快速增長，據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示：2023年中國銷量同比增72%至5805輛揽碘，超越韓國成為全球最大市場次屠。預(yù)計2024年市場規(guī)模約100億元，以商用車為主導(dǎo)稀掠。展望2030年拇蟋，該產(chǎn)業(yè)有望實現(xiàn)全面商業(yè)化。也有業(yè)內(nèi)人士表示“未來10-20年將是我國氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要機遇期怕事≈袷眩”

2018-2024年 中國氫燃料電池汽車市場規(guī)模及增速

這些先進技術(shù)如何滿足

燃料電池關(guān)鍵零件的復(fù)雜要求？

氫燃料電池汽車集成了多個領(lǐng)域的先進技術(shù)旅测，作為氫能利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)肘勾，氫燃料電池技術(shù)貫穿從零部件生產(chǎn)到系統(tǒng)研發(fā)，再到乘用車和商用車的應(yīng)用兆布。盡管面臨技術(shù)挑戰(zhàn)箫废，該領(lǐng)域已取得顯著進展。氫燃料電池關(guān)鍵零部件背后的創(chuàng)新技術(shù)將助力中國新能源汽車行業(yè)加速發(fā)展佛或，并推動整個產(chǎn)業(yè)鏈的升級譬功。

相比常見的鋰電池，氫燃料電池系統(tǒng)更為復(fù)雜弧跑，由電堆奋隶、膜電極、雙極板悦荒、質(zhì)子交換膜唯欣、催化劑和空氣壓縮機等組成嘹吨，具有較高的技術(shù)門檻。未來境氢，氫燃料電池有望在某些應(yīng)用場景中取代鋰電池蟀拷，成為更優(yōu)的選擇。

電堆是燃料電池系統(tǒng)的核心組件萍聊，被譽為氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的“心臟”问芬，其成本占整個系統(tǒng)的60%以上，是能量輸出的關(guān)鍵寿桨。電堆由雙極板此衅、催化劑和氣體擴散層等構(gòu)成，是推動氫燃料電池技術(shù)進步的主要因素牛隅。

近年來炕柔，氫燃料電池技術(shù)的研究重點集中在電堆、雙極板和控制技術(shù)等領(lǐng)域媒佣。其中触法，雙極板一直是制約氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。隨著政策利好推動氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展据伏，雙極板市場規(guī)模有望進一步擴大展稼。

本文將重點探討雙極板制造中所涉及的表面精密加工技術(shù)，解析這些先進技術(shù)是如何滿足氫燃料電池雙極板的復(fù)雜要求骏庙。

雙極板——電堆的重要組件俩堡，其質(zhì)量占整個燃料電池的60-80%，成本占電堆的20-30%辣棉，國產(chǎn)替代已取得一定進展氏诽。具備優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性狰赘、氣體阻隔性壳凳、耐腐蝕性、高機械強度及輕量化等特點扮人。在工作過程中浆左，不僅支撐和收集電流，還為電池冷卻液提供通道训措，并有效分隔氧化劑與還原劑伪节。其材料主要分為石墨及金屬兩大類。

石墨雙極板是最早出現(xiàn)且最常用的雙極板材料绩鸣，具有良好的導(dǎo)電性和散熱性怀大，制造工藝成熟，并已實現(xiàn)國產(chǎn)化。然而化借，由于其脆性大萍启、機械性能差、加工效率低和制造成本高等局限性屏鳍，難以實現(xiàn)商業(yè)化大批量生產(chǎn)。

相比之下局服，金屬雙極板在多個方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢：易于機械加工钓瞭、高導(dǎo)電性、單位功率密度更高淫奔，在性能和成本上均優(yōu)于石墨雙極板山涡。因此，金屬雙極板被認為是燃料電池商業(yè)化的首選斜擎，一直是該技術(shù)領(lǐng)域關(guān)注的熱點爱饲。

金屬雙極板的制造依賴于先進的加工技術(shù)，特別是高速沖壓工藝宿闯，以達到一定的尺寸和形狀乳嘁，這一過程對成形模具提出了極高的要求。成形模具的加工以及激光焊接是生產(chǎn)中的兩個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)危厕，通常采用精密機床和激光技術(shù)來實現(xiàn)寻适。與傳統(tǒng)焊接方法相比，激光焊接不僅在精度稻扔、效率上更勝一籌凤婆，其穩(wěn)定性也更高，因此能夠更好地滿足雙極板對于密封性和結(jié)構(gòu)強度方面的嚴格標準伞下。

但如果焊接前的工件表面處理不當非畜，極有可能產(chǎn)生毛刺，為提升雙極板導(dǎo)電性并去除毛刺辛蕊，通常采用化學(xué)拋光與機械拋光相結(jié)合的方法亦弛。而對于頑固污垢或氧化物，超聲波清洗技術(shù)因其能夠深入金屬雙極板表面的微小縫隙和孔隙中高效清除雜質(zhì)而被廣泛應(yīng)用章母。

目前母蛛，最大的技術(shù)挑戰(zhàn)在于表面處理環(huán)節(jié)。雙極板需在燃料電池的酸性乳怎、濕熱環(huán)境下具備耐腐蝕性彩郊、高導(dǎo)電性和低接觸電阻等特性。常用PVD進行涂層處理或采用表面改性技術(shù)（如陽極氧化蚪缀、微弧氧化等）來確保其在惡劣條件下的優(yōu)異性能秫逝。

不過，結(jié)合了石墨和金屬材料優(yōu)勢的復(fù)合材料雙極板，在耐蝕性涂層處理方面表現(xiàn)尤為突出违帆，且密度低浙巫、重量輕，展現(xiàn)出更優(yōu)異的整體性能刷后。隨著技術(shù)的進步的畴，這類復(fù)合材料雙極板預(yù)計將在未來迎來更廣闊的應(yīng)用市場。

燃料電池的未來：

迎接大規(guī)模應(yīng)用的挑戰(zhàn)與機遇尝胆！

盡管當前氫燃料電池車數(shù)量有限丧裁，但隨著燃料電池技術(shù)的改進和創(chuàng)新，大規(guī)模應(yīng)用的時代預(yù)計很快到來环壳。而在追求電堆大功率和長壽命的過程中央嘱，電池所涉及各零部件的國產(chǎn)化進程也將逐步加速，繼而推動制乞瑰、儲馏纱、運、加排击、用全鏈條進一步完善素牌。

重點一提，燃料電池的應(yīng)用不僅限于汽車行業(yè)舔伴，還將在航空滨靴、航海等領(lǐng)域得到更廣泛的普及。例如溃柑，波音公司早在2008年成功試飛一架氫燃料電池小型飛機巴疾，這預(yù)示著航空工業(yè)未來將更加環(huán)保。雖然氫燃料電池的大規(guī)模應(yīng)用尚未到來稀境，但未來必將占據(jù)一席之地玲躯。其背后所涉及的零部件表面精密加工技術(shù)的突破是驅(qū)動產(chǎn)業(yè)前行的關(guān)鍵，也必將迎來新的發(fā)展機遇鳄乏。

電池行業(yè)正站在技術(shù)革新的潮頭跷车，未來趨勢和技術(shù)創(chuàng)新將如何演變？哪種技術(shù)將被推向高峰橱野？

對于這些問題朽缴，誠邀大家于2025年12月9日至11日蒞臨上海新國際博覽中心（N4-N5）的PME CHINA 2025第三屆表面精密加工博覽會，共同探索我國電池產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵零件的前沿技術(shù)之路水援。

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統(tǒng)籌 | 劉昊宇

審校 | 賀雅寧

編排丨仲鳳元

?PME CHINA

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（PME表面精密加工博覽會）

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