在近期氫電論壇上匯成真空副總經(jīng)理李國棟給大家分享了《金屬板PVD工藝SCG涂層材料助力燃料電池發(fā)展》的報告，今天帶大家回顧一下。

主要從燃料電池產(chǎn)業(yè)化背景和趨勢、金屬板對涂層制備的新要求、技術(shù)雙極板PVD涂層工藝等多方面做了詳細(xì)闡述，詳情請看PPT。

一、燃料電池產(chǎn)業(yè)化背景和趨勢

雙極板是燃料電池堆高技術(shù)效率、壽命和成本效益的關(guān)鍵部件，雙極板主要分為：石墨烯雙極板、金屬雙極板以及復(fù)合材料雙極板。

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雙極板是燃料電池堆高技術(shù)效率、壽命和成本效益的關(guān)鍵部件。

二、金屬雙極板對涂層制備的新要求

金屬雙極板的優(yōu)勢在于：高導(dǎo)電。高導(dǎo)熱能力；更好的機械強度、抗沖擊能力和高阻氣性；超輕、超薄；大幅提升比功率密度。

廣東匯成真空江碳基涂層工藝和真空鍍膜設(shè)備技術(shù)的長期經(jīng)驗應(yīng)用于燃料電池的金屬雙極板，通過等離子體表面清潔和特殊結(jié)合層工藝，獲得結(jié)合力、導(dǎo)電性和耐腐蝕性良好的SCG涂層，小批量實驗生產(chǎn)設(shè)備和大批量生產(chǎn)的成本價值與工業(yè)路線非常一致，低成本同事提高雙極板的使用壽命。

三、金屬雙極板PVD涂層工藝—SCG涂層

四、HCSH—SCG真空濺射鍍膜設(shè)備

PVD主要分為三類：蒸鍍、磁控濺射、電弧離子鍍。真空濺射鍍膜是制備SCG薄膜的絕佳工藝。

1、HCINLIN—SCG立式濺射連續(xù)鍍膜生產(chǎn)線

2、HCMRC—SCG卷對卷濺射鍍膜生產(chǎn)線

五、HiPIMS PVD技術(shù)

1、金屬雙極板PVD涂層設(shè)備技術(shù)

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2、Hipims技術(shù)在金屬雙極板上的應(yīng)用—Ti+C coating

3、MF電源技術(shù)在金屬雙極板上的應(yīng)用—Cr +CrCN+C coating

六、磁控濺射SCG涂層性能

1、磁控濺射SCG涂層的耐腐蝕性能

SCG涂層的耐腐蝕性良好

0.6V恒電位測試遠低于DOE標(biāo)準(zhǔn)

具有優(yōu)異的耐酸腐蝕性能

2、磁控濺射SCG涂層的可加工性能

SCG涂層具有良好的可加工性

沖壓成型后未發(fā)現(xiàn)脫層脫落現(xiàn)象

調(diào)控的微觀結(jié)構(gòu)有利于滑移、變形

七、電弧制備SCG涂層

1、電弧制備SCG涂層的理化性能

涂層表面形成以“碳顆粒”為主導(dǎo)電位點

顆粒嵌入提高涂層強度

工藝參數(shù)調(diào)控微觀結(jié)構(gòu)實現(xiàn)性能優(yōu)化

2、電弧離子鍍制備SCG涂層的接觸電阻

采用GB/T 20042.6-2011質(zhì)子交換膜燃料電池中接觸電阻測試方法及要求；

微觀結(jié)果的特殊設(shè)計和調(diào)控能夠顯著降低SCG涂層的接觸電阻，遠低于DOE標(biāo)準(zhǔn)，最低僅為1.25mΩ·cm2（目前可見報道中的最低值）。

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3、電弧離子鍍SCG涂層的耐腐蝕性能

正常工況中SCG涂層的耐腐蝕性良好

0.6V恒電位測試遠低于DOE標(biāo)準(zhǔn)

高電位（極端工況）下耐腐蝕性有待提高

八、化學(xué)氣相沉積

1、化學(xué)氣相沉積技術(shù)開發(fā)

金屬基材料表面刻蝕清洗+碳?xì)溲豕铓怏w快速沉積碳基涂層

實現(xiàn)燃料電池鈦極板表面碳基涂層快速制備（200nm/min）

2、化學(xué)氣相沉積SCG涂層的耐腐蝕性能

0.6V vs.（Ag/AgCl）碳基涂層的腐蝕電流密度小于DOE標(biāo)準(zhǔn)（10-6 μA/cm2）

極端工況下1.4V高電位碳基涂層的腐蝕電流密度波動小，較穩(wěn)定，耐腐蝕滿足要求

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關(guān)于匯成

廣東匯成真空科技股份有限公司是一家以真空鍍膜設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及其技術(shù)服務(wù)為主的真空應(yīng)用解決方案供應(yīng)商，主要產(chǎn)品或服務(wù)為真空鍍膜設(shè)備以及配套的工藝服務(wù)支持。

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原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦氫科技網(wǎng)）：匯成真空：金屬板PVD工藝SCG涂層材料助力燃料電池發(fā)展