碳纤维与金属对决！燃料电池隔板之争

新闻发布：中国电动汽车网　　　　时间: 2005-01-21 　　

　　 第1届国际燃料电池展2005年1月19日在日本拉开帷幕。燃料电池隔板风险开发商日本FJ合成（FJ Composite。总部：静冈县富士市），展出了与模具厂商日本精工技研共同开发的燃料电池隔板（图1）。该公司目前正在采用由碳纤维与树脂混合而成的碳纤维复合材料，开发低成本隔板。

图1：由于FJ合成与精工技研共同开发的高量产性碳纤维复合材料隔板

　　 该公司降低成本的方法如下：首先通过将碳纤维隔板中常见的利用切削形成沟道图案的做法，变成利用模具进行压缩成形，提高了量产性。其次又开发了在模具外部进行硬化的生产方法，而过去的压缩成形法，在形成沟道图案后必须让材料在模具中保持10分钟左右，使之硬化。这样一来，由于使用模具的压缩工序能够缩短至几秒，因此就能大幅削减设备投资，可将每枚隔板的生产成本压缩到数百日元。

　　 FJ合成目前已向20来家电机厂商和汽车厂商提供了样品。除精工技研已决定投资约1亿日元，建设一条采用这种新生产技术的试产线之外，FJ合成也在研究建设一条自己的试产线。假如隔板成本能降到数百日元，那么燃料电池的实用化进程就将大大加快。

　　 与低成本碳纤维复合材料隔板进行抗衡的是金属材料隔板。在这次燃料电池展上，日立电线展出了正在开发中的不锈钢隔板（图2）。

图2：日立电线展出的不锈钢隔板

　　 金属隔板的优点在于，能够利用冲压成形法在表面形成沟道，量产性高；由于气体渗透性低，可将厚度减小到碳纤维材料隔板的一半，即0.2mm左右。如能减小隔板厚度，就能缩小燃料电池组的尺寸。不过，金属隔板存在耐腐蚀性问题。虽说不锈钢表面会生成氧化膜（钝化膜），耐腐蚀性较高，但由于表面有氧化膜，其导电性较低。日立电线通过在表面进行耐腐蚀性镀膜，就能避免生成氧化膜。在耐用性方面已经没有太大问题。

　　 不过，镀膜需要一定的成本。本田在自产电池组中采用了由住友金属工业提供材料的不锈钢隔板。这种隔板的特点是不需表面镀膜，即提高了耐腐蚀性。具体来说，就是先将高导电性的微粒子分布到不锈钢中，然后使其析出到氧化膜表面，从而确保了导电性。

　　 不过，日立电线认为与不镀膜方式相比，镀膜方式更能提高导电性。最大的优点是可通过在电池组中层叠数十枚隔板，降低电阻。然而，尽管该公司方面表示将每枚隔板的成本降低到数百日元，“将来是有可能的”，但说话的底气却不如FJ合成那么足。