燃料電池石墨雙極板按照加工工藝不同，分為機加石墨板（CNC加工工藝）和模壓石墨板。目前機加石墨板在石墨雙極板的出貨量中佔據主導地位。
高工產研氫電研究所（GGII）調研資料顯示，2021年中國企業氫燃料電池石墨雙極板企業出貨規模達到2。94億元，同比上年增長49。24%。其中機加石墨板出貨規模為2。57億元，同比上年增長48。55%。2021年國內石墨雙極板中CNC工藝的出貨佔比在85%以上。
出現這種情況有三方面原因：機加石墨板本身具有一定優勢；在石墨雙極板降本增效趨勢下，機加石墨板的生產效率在提升、價格在下降；目前國內能夠批次供應模壓石墨板的企業還不多。未來，機加石墨板會成為主流技術路線嗎？
機加石墨板出貨規模擴大背後
燃料電池雙極板是電堆中的“骨架”，與膜電極層疊裝配成電堆，在燃料電池中起到支撐、收集電流、分配氣體的作用，重要性不言而喻。
目前，市場上的燃料電池雙極板分為石墨（複合）雙極板、金屬雙極板等型別。其中石墨雙極板技術已經較為成熟，在市場應用中佔據優勢地位。石墨雙極板按照加工工藝不同，又分為機加石墨板（CNC加工工藝）和模壓石墨板。這兩種技術路線相較各具特點。
機加石墨板加工工藝靈活性好，適應性強，能夠相對容易地根據客戶需求提供定製化服務，但是這一工藝製作過程複雜，加工週期較長，加工成本在雙極板整個成本中佔比高。
模壓石墨板的優點在於製作耗時短、效率高，更符合燃料電池商業化大批次生產的要求。不過相對於機加石墨板，這一技術路線在工藝控制及品質把控上的難度要大，並且前期的投入更多。
在當前石墨雙極板實際出貨量中，機加石墨板的出貨量要高於模壓石墨板。
GGII調研資料顯示，2021年中國企業氫燃料電池石墨雙極板企業出貨規模達到2。94億元，同比上年增長49。24%。其中機加石墨板出貨規模為2。57億元，同比上年增長48。55%。2020年和2021年國內石墨雙極板中CNC工藝的出貨佔比均在85%以上。
2020~2021年國內企業各加工型別石墨雙極板市場佔比（單位：%）
資料來源：高工產研氫電研究所（GGII），2022年4月
同時根據GGII調研，2021年國內石墨雙極板TOP5企業為上海弘楓、華熔科技、弘竣新能源、國鴻氫能、嘉裕碳素。這5家企業中，除了國鴻氫能石墨雙極板加工型別是柔性模壓雙極板外，其他4家均為機加石墨板。
機加石墨板的出貨規模之所以這麼高，主要源於幾個方面：
其一，機加石墨板本身具有導電性好、壽命長、功率密度高、穩定性強、產品效能優等優點，比較受使用者歡迎；
其二，目前燃料電池行業處於示範運營階段，市場對雙極板的採購量還不穩定，且大多數是定製化產品，這種情況下下游企業願意選擇加工工藝有靈活好、適應強的機加石墨板進行開發測試；
其三，多數燃料電池企業正在積極拓展燃料電池的多元化應用，比如氫能叉車、熱電聯供、無人機、兩輪車等，這部分市場的應用以機加石墨板為主。多元化發展勢頭的興起，擴充套件了機加石墨板的市場空間。
此外，國內能夠批次供應模壓石墨板產品的企業還不是很多，下游使用者選擇機加石墨板的機會大於模壓石墨板。
機加石墨板“降本增效”在路上
機加石墨板有其優點，也存在加工成本高、效率相對模壓雙極板低等缺點。部分業內人士認為，未來燃料電池市場一旦全面爆發，機加工石墨板可能無法滿足市場的需求。在此形勢下，為了降低機加石墨板成本、提高生產效率，這一領域的企業已經做出了各種努力。
機加工石墨雙極板的成本組成是：材料成本（佔比20%-50%）、刀具成本（佔比10%-40%）、人工成本（佔比10%-30%）及其他製造費用（佔比5%-10%）。其中材料成本基本是固定的，多家採用CNC工藝路線的企業正在透過降低刀具使用成本、增加雕刻機機頭等途徑推進機加石墨板降本，並已取得顯著成效。
“比如在雕刻裝置方面，機加板供應商已經做了非常多的最佳化。一臺雕刻裝置一般有1-2個機頭，現在定製的雕刻裝置有4個機頭，甚至更多，這樣加工的時間會大大降低，效率提升了不少。”喜瑪拉雅副總經理葛榮軍表示，現在機加石墨板的加工成本較以前已經下降了很多。
弘竣新能源相關人員也告訴高工氫電，降本趨勢下，下游使用者對機加石墨板供應商的要求非常高，現在一套機加石墨板從設計到選材到推出樣品，只需要1-2個小時；批次化下成本已經可以控制在150元/片以內。
基於機加石墨板的加工成本下降及效率提升的考量，電堆企業在一些主流產品上都用到了機加石墨板。
“在石墨雙極板方面，哪一種技術路線會是未來主流還不好說，但就目前綜合條件來看，機加石墨板佔據大部分市場份額是必然，包括在未來幾年中都可能會有非常大的市場空間。”一位業內人士如是表示。
下文重點梳理國內主流機加石墨板企業的發展概況，從中可窺見當前該技術路線的整體發展水平：
華熔科技：
華熔科技由上海欄能新材料有限公司和浙江鐵獅高溫材料有限公司合資組建而成，主要從事燃料電池機加石墨板的研發與生產。2021年，公司根據市場需求斥資1億元擴充石墨雙極板產能，全年總出貨量同比增速達375%。2021年公司燃料電池石墨雙極板已成為公司各石墨製品業務中營收位居第二的業務板塊。
華熔科技石墨雙極板技術優勢明顯：1）特殊封堵工藝和獨家配方的石墨微孔封堵劑，保證石墨雙極板使用壽命更長久；2）獨特的加工工藝，保證接觸電阻≤5mΩ·c㎡；3）獨家封裝密封工藝，保證雙極板長時間使用下，三腔不互串；4）Light milling加工工藝，板厚可薄至0。5mm（單面板）/0。8mm（雙面板）；5）獨家設計開發的超大面積雙極板，升功率大幅提升。
目前華熔科技石墨雙極板總產能能夠達到1萬片/天，年產能達到250萬片左右；2022年，其目標是實現100萬組的出貨。
弘竣新能源：
弘竣新能源成立於2010年，最早在2011年開始將石墨雙極板產品應用於燃料電池汽車，現在擁有浙江嘉善、山東泰安兩大大生產基地。公司十年在技術上的持續積累以及強大的供貨能力，讓弘竣新能源在行業有非常廣泛的客戶基礎。2021年弘竣新能源出貨量實現大幅增長。
產品層面，目前弘竣新能源第三代石墨雙極板是市場銷售主力，該產品透過浸漬工藝使石墨板減少了95%以上的孔隙率，並且超薄可大幅降低電堆佔用的體積和重量，深受市場好評。為持續提升公司核心競爭力，弘竣新能源在研發第四代石墨雙極板，現已進入小批次驗證階段，預計在今年10月份以後推向市場。新一代石墨雙極板在材料和效能上更優更穩定，氣密性≤0。1SCCM，單面有糟厚度能達到0。5mm，槽深0。2mm。
上海弘楓：
上海弘楓成立於1996年，專注於石墨相關產品的研發、生產。2003年，公司開始涉足燃料電池雙極板領域，見證了中國氫燃電池行業發展壯大的過程。2004年上海弘楓團隊曾參與國家863專案中“超越3號”中石墨雙極板的研發和生產；2008年奧運會和2010年世博會上，上海弘楓是國家氫燃料電池示範車的唯一石墨雙極板供應商。
上海弘楓的石墨雙極板主要供給歐美地區客戶，還會參與歐美客戶設計研發。2021年，上海弘楓石墨雙極板海內外出貨量都實現了大幅增長。從產能來看，上海弘楓是國內規模最大的燃料電池極板生產商之一。
嘉裕碳素：
嘉裕碳素成立於2008年，是華南地區最早從事石墨銷售和加工配套廠家之一。由於長期從事石墨產品的生產製造，公司擁有一批資深的工程人員，從專案、設計、程式、生產、檢測和售後服務，每個環節都配備有高水準的專業人員。2013年，嘉裕碳素憑藉在石墨精加工領域的深厚積澱，入局石墨雙極板市場。經過近10深耕，嘉裕碳素創造性地開發出了超薄超精細石墨雙極板，產能也大幅提升。
嘉裕碳素目前所生產的石墨雙極板，單面有槽厚度在0。5mm，雙面有槽厚度在0。8mm，單組石墨雙極板的厚度在1。3mm左右，提前突破國家制定2025年前單組石墨雙極板厚度1。5mm的要求。
