燃料電池規(guī)模化商用前夜，如何實現(xiàn)快速降本從而占據(jù)市場先機是產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)思考的戰(zhàn)略問題，也是決定其公司未來能否在氫電行業(yè)站穩(wěn)腳跟的關(guān)鍵。

在一眾布局燃料電池核心材料的企業(yè)中，惠州市杜科新材料有限公司（下稱“杜科新材”）另辟蹊徑，憑借膠水起家，“由膠到板”走上了一條獨特的發(fā)展道路，其合資公司青島杜科開發(fā)的模壓復(fù)合石墨雙極板已經(jīng)具備量產(chǎn)能力，批量供貨后有望進一步降低燃料電池成本。  

“批量供貨后，杜科的模壓復(fù)合雙極板面向大客戶價格可以做到50元/組，并且包括粘接密封?！倍趴菩虏目偨?jīng)理鄭健保表示，目前青島杜科已經(jīng)建成了年產(chǎn)100萬組模壓石墨雙極板的自動化產(chǎn)線，并且配合5家頭部燃料電池客戶完成了開模工作，預(yù)計在下半年會向客戶供應(yīng)批量的模壓復(fù)合雙極板產(chǎn)品。 

正是看中了模壓復(fù)合石墨雙極板在規(guī)?；慨a(chǎn)時代的廣闊前景，杜科新材在雙極板用膠粘劑的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上作出戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。  

杜科新材從2018年就開始研發(fā)模壓復(fù)合雙極板用的復(fù)合基料，并申請國家發(fā)明專利；2020年年底由漢纜股份、杜科新材以及青島巖海碳材料三方聯(lián)合成立了青島杜科新材料有限公司（下稱“青島杜科”），主要專注于超薄復(fù)合石墨雙極板組件的生產(chǎn)和銷售?，F(xiàn)階段，青島杜科的復(fù)合雙極板組件擁有自主知識產(chǎn)權(quán)及多項發(fā)明專利。

“成立青島杜科公司發(fā)展模壓復(fù)合雙極板業(yè)務(wù)主要是基于兩方面的考慮，一方面是基于公司對于燃料電池粘接密封方面的經(jīng)驗和積累，另一方面是可以更好的對接下游客戶的需求?！编嵔”１硎?，在與下游客戶合作的過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)雙極板和膠粘劑分開對客戶銷售時，一旦出現(xiàn)問題，很難分清職責(zé)范圍，但作為一個組件整體給到客戶時，職責(zé)范圍的指向就很明晰了，供應(yīng)方為整體負(fù)責(zé)。  

換句話說，“由膠到板”的變化相當(dāng)于是減少了供應(yīng)流程和后期服務(wù)的對接時間，在很大程度上能更好地為客戶提供需要的產(chǎn)品。  

另一層考慮在于，由于雙極板與膠粘劑是完全不同的兩種材料，工藝與技術(shù)也存在很大的差別，再加上氫電行業(yè)發(fā)展初期，很多企業(yè)把工藝和技術(shù)視為企業(yè)的核心機密，所以如果能同時掌握雙極板和膠粘劑，就能一站式解決燃料電池的粘接密封難題。  

“杜科提供的模壓復(fù)合石墨板組件能在一定程度上優(yōu)化生產(chǎn)流程，節(jié)省不少資源和精力?！编嵔”１硎荆瑥目蛻粼囉玫慕Y(jié)果來看，在確保質(zhì)量的前提下，帶有粘接密封的雙極板組件更受歡迎。  

模壓石墨板相比于機加石墨極板的*大的優(yōu)點是效率高，速度快，能更好的適應(yīng)規(guī)?；可a(chǎn)以及快速降本，但在生產(chǎn)的過程要保持較高的良率，這對企業(yè)來說，則存在多方面的技術(shù)和工藝上的挑戰(zhàn)。

青島杜科在摸索模壓石墨雙極板成型工藝的過程中，發(fā)現(xiàn)主要存在四大難題：

針對以上四大難題，杜科的技術(shù)人員在試制的過程中不斷調(diào)整工藝，逐一進行了技術(shù)攻關(guān)，*終取得了良好的效果。

 青島杜科的模壓復(fù)合石墨雙極板

例如，針對細(xì)流場凸脊模壓板存在凸脊不飽滿，硬度不夠容易脫粉問題，青島杜科通過篩選合適的石墨原材料、減小模具拔模角度及過度角，選擇強度高的浸漬膠及改善浸膠工藝，*終實現(xiàn)凸脊小于0.5mm的模壓板。

為解決模壓板的耐進氣壓力偏小問題，青島杜科根據(jù)流場深度和*薄處選擇合適的面密度胚板，配合高強度浸漬膠，并選擇適合模壓板粘接膠，*終可實現(xiàn)流場深度0.4mm,*薄處0.3mm時，單極板大于30MPa抗彎強度，進氣壓力300KPa時，三腔氣體泄漏值小于0.03ml/min，可耐≥600kpa的進氣壓力。

在解決模壓板長度大于設(shè)計值，厚度不均勻，進氣口有毛刺等問題上，青島杜科以選擇合適石墨粒徑生產(chǎn)的石墨胚板，合理設(shè)計模具的方式實現(xiàn)了單極板整體厚度工差小于0.01mm，直流場極板長度變化小于0.2mm，進氣口和周邊一次成型沒有毛刺的重大突破。

當(dāng)然，作為燃料電池用膠領(lǐng)域的佼佼者，杜科*核心的優(yōu)勢在于能將膠粘劑和雙極板相結(jié)合發(fā)揮出更好的密封效果。因此，其在解決模壓板氣場密封膠容易脫落的問題時，選用其自主研發(fā)的粘接力強的石墨胚板和浸漬膠/密封膠，*終達到產(chǎn)品可滿足3次以上的壓裝不脫膠的效果。

如果說“雙極板組件”的推出有利于優(yōu)化供應(yīng)流程，提升局部環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率，那么，青島杜科在模壓工藝上的變革對于提升產(chǎn)品的性能和質(zhì)量方面則顯得尤為關(guān)鍵。  

“青島杜科復(fù)合雙極板與其它產(chǎn)品*大不同在于冷壓工藝?！编嵔”１硎荆c市場上通用的熱壓成型工藝相比，杜科采用的冷壓成型工藝，成型速度更快，大概30秒鐘就可以成型一塊極板，在如果是一模兩切，可以做到30秒成型兩塊極板。 

此外，過采用冷壓成型工藝，青島杜科的模壓復(fù)合雙極板的厚度*薄處可以做到0.25mm，電導(dǎo)率≥300S/cm2，在提升雙極板平整度的同時，還能延長模具1倍以上的使用壽命。 

除了能向客戶交付已經(jīng)粘接密封好的模壓石墨復(fù)合雙極板組件，青島杜科還能根據(jù)客戶的需求提供定制化的柔性石墨預(yù)制板（基板），以及各種不同類型的燃料電池雙極板、膜電極密封膠，形成“從膠到板“的一站式粘接密封方案。

從石墨雙極板的市場應(yīng)用前景來看，模壓復(fù)合石墨板更適應(yīng)未來量產(chǎn)時代的需求，實際裝車應(yīng)用的情況也反映了這種趨勢。  

高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2022年中國氫燃料電池石墨（含復(fù)合）板電堆市場規(guī)模超10億元，同比增長25%。國產(chǎn)電堆出貨量TOP10的企業(yè)中，神力科技、國鴻氫能、氫璞創(chuàng)能等企業(yè)裝車的電堆類型基本是模壓石墨板電堆。 

“當(dāng)前國內(nèi)燃料電池汽車的保有量已超過13000臺，其中大部分搭載的是模壓石墨板電堆。”一位國內(nèi)知名電堆企業(yè)高層透露，在國內(nèi)的實際的裝車應(yīng)用中，模壓雙極板的占比要明顯高于機加石墨板。 

隨著氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的崛起，未來市場對于雙極板的需求量也會相應(yīng)的擴大，面對金屬雙極板的競爭壓力，降本成為模壓石墨雙極板的決勝未來的關(guān)鍵。 

坐擁燃料電池用膠和模壓石墨板雙重優(yōu)勢的杜科新材，在推動燃料電池關(guān)鍵材料的降本上處于更加積極主動的有利地位。

“杜科已經(jīng)為規(guī)?；当咀龊玫牧顺渥愕臏?zhǔn)備?！编嵔”１硎?，公司開發(fā)的模壓復(fù)合雙極板組件面向大客戶的價格可以做到50元/組，并且包括粘接密封，是同期進口的石墨雙極板單組價格的1/3左右，也遠(yuǎn)低于當(dāng)前機加石墨板的價格，而且伴隨著產(chǎn)量的提升，還有進一步降本的空間。 

強大的降本能力也吸引了下游客戶的注意，目前青島杜科已經(jīng)與多家頭部燃料電池企業(yè)建立起合作關(guān)系，并且配合5家頭部燃料電池客戶完成了開模工作，預(yù)計在下半年會向客戶供應(yīng)批量生產(chǎn)的模壓復(fù)合石墨板產(chǎn)品。

為應(yīng)對未來更大的市場需求，青島杜科在產(chǎn)能上也做好了準(zhǔn)備。目前公司已經(jīng)建成年產(chǎn)100萬組模壓復(fù)合雙極板的產(chǎn)能，并搭建了自動化的浸滲生產(chǎn)線和雙極板自動化粘接密封生產(chǎn)線，公司還規(guī)劃到2025年建成年產(chǎn)1000萬組的產(chǎn)能。