昨天我们讨论了石墨板和金属板的现状优劣势以及未来可能的发展趋势，我们今天再讨论一些关于双极板的具体性能表征参数和相关标准定义，以助您更好的了解这个重要零部件，当然该部件基本是个非标件，不同的电堆厂商会有其自己的设计理念，但最终都需要契合电堆需求。
目前针对双极板已经有国标GB／T 20042.6—2011《质子交换膜燃料电池 第6部分：双极板特性测试方法》，该国标对主要参数进行了比较详实的描述和定义，但这份国标发布时间较早，也有其不适应现状发展的缺陷。我们先来看看这份国标的主要表征参数。（特别说明，该国标未明确特指哪类双极板，也意味着属于通用版。）
一、现有国标的表征项目。
该份国标中对双极板的性能表征提列了12个参数（仔细区分针对材料和部件表征的差异），分别为：
表征的输出方式为：测试不同压力差（△P）下的透气率，最终绘制（△P）与透气率的关系曲线。其中透气率为：双极板材料单位时间、单位面积的气体透过率，单位为立方厘米每平方厘米每秒（cm³ /c㎡ • s)。主要用来说明极板材料在可能的压力工况下会产生的气体渗漏状况。概念和第6项一致，但表征意义有别于第6项，仅限于极板选用的材料。
单位为兆帕(MPa)，用来表征材料弯曲不断裂的极限参数。主要考虑双极板在装配时以及后续工况下面临的受压是否会导致损坏等状况。
单位：g/cm³。这个没有啥特别的，是材料质量相关的基本表征参数。这里引入这个表征的意义在于最终电堆或系统的的质量功率密度服务。
这里实际有两个表征参数，一个是体电阻率，单位：单位为毫欧厘米(mΩ·cm)；另一个是接触电阻，单位：毫欧（mΩ）。表征材料的导电性和材料与碳纸的接触电阻。
5.双极板材料腐蚀电流密度。
单位：为微安每平方厘米(pA／c㎡)；非常非常重要的一个参数，用来表征极板材料的抗腐蚀能力，结合昨日石墨板和金属做涂层的工艺来理解，有涂层的产品该如何表征？
这个结合第一个材料的气体致密性去理解。产出的表征图表和第1项一致，只是侧重用来表征双极板这个产品性能。
单位为兆帕(MPa)，表示为△P。最终需要输出不同流速下的△P曲线，需要注意的是燃料腔（通常指氢气）和氧化剂腔（通常指氧气）各自的不同流速下压降曲线。这个是组堆后控制背压的基本计算依据。这个性能取决于昨天内容里面提到的流场设计和极板表面处理效果。
这个参数也比较好理解，为极板流场部分面积与极板面积比值，无量纲。该参数有利于计算或者管理组堆后的功率密度。其中流场板面积、电流密度、单体电池功率密度之间的关系我们之前文章说明过，这里不再赘述。
为无量纲的相对厚度偏差，主要是测量双极板脊背部分的厚度均匀性。沟槽部分的不在考虑范围。这个值会影响接触电阻以及气体分布均匀性等，也可导致气体短路等缺陷，这个参数也很重要。
简单理解为部件的最高“凸出”值与最深“凹下”值之差，双极板的最大值与最小值之差，单位为微米(μm)。同样和厚度的均匀性一样仅关注部件的脊背部分，不关注凹槽部分。但是表征的含义和厚度均匀性有较大不同，表面度欠佳除了有类似厚度均匀性的影响之外还会影响组堆后的气密性，以及组堆锁紧后双极板的应力不均等潜在问题。
这里用了比重量这个概念，即克每平方厘米，单位为(g/c㎡)；这个参数用来做组堆设计计算质量功率密度的基本依据。
类似但又区别于第4项的材料接触电阻概念，区别在于本参数为基于双极板产品取样，第四项为基于加工极板的材料取样，对于选型来讲该参数更有直接意义。这两个参数对于电堆来说是个重要参数，体电阻率在表征极板的导电性；接触电阻是个基于标准碳纸和电极的综合参数。
通过以上梳理解读，尽管看起来算是比较齐全，但是还是有很多未尽事项，比如材料的热导率、流道构型以及流道轮廓、涂层的厚度以及附着力（结合强度）、由于涂层的加入接触电阻和体电阻&腐蚀电流等表征方式需要改变，基于此2021年5月份又有了新的补充团标T/CAAMTB XX—XXXX《质子交换膜燃料电池金属双极板测试方法》出来，该团标目前为征求意见阶段。而且该团标仅针对金属双极板的补充。下面再针对补充版的团标做一些解读。
二、团标T/CAAMTB XX—XXXX《质子交换膜燃料电池金属双极板测试方法》的解读。
该团标针对金属板的七项指标做了补充说明，分别解读如下：
基于激光扫描仪以及相应软件来实现，对相对不规则的流道截面进行一些量化表征。该表征方式并无太多绝对指标去衡量其优劣，仅仅是对流道构型可以做一些量化的描述。
该参数为涂层的厚度平均值，单位为毫米(mm)（本人觉得这里使用毫米表征是有问题的，不该出现毫米级别的涂层，是否用微米或者更小单位表征？），由于涂层厚度和电阻以及附着力（结合强度）、以及抗腐蚀性等有相关性，所以还是有表征的必要。
涂层结合力是个表征结合强度的重要参数，测试方式团标中有描述。发生涂层脱落会导致不可逆转的缺陷。
该部分仅是对原国标GB／T 20042.6—2011的材料接触电阻和部件接触电阻两项内容做了一个简化。
参考 GB/T 20042.6 关于质子交换膜燃料电池双极板特性测试方法 7.3.2 部分， 仅强调了测试位置为试样涂层面。
1）由原国标基于材料的腐蚀电流调整为基于带有涂层的极板板材。
2）与原国标相比最大变化在于测试方式的变化，相对要严苛很多。由原来的恒电位测试调整为恒电位+变电位（两个过程）测试之外，还增加了化学溶液腐蚀后再次重复以上步骤测试的要求。
通过以上测试方式的调整对金属板寿命提升和保证有着积极的促进意义。
7.金属双极板致密性测试。
相较GB/T 20042.6 最大变化是加入了冷却液腔体的致密性测试。
三、目前市面状况。
目前既有电堆厂自加工极板方式（比如东方电气、国鸿、神力、捷氢等等），也有专业的极板供应商（比如上海治臻、上海弘枫、上海弘竣等专门供应极板的企业）。由于是非标件的销售方式，更多是基于自用或者配套客户加工的方式，故目前也没有太多的标准定义中相关的参数指标可供大家参考。
结语：
双极板是电堆中重要的一个部件，也对电堆的性能和寿命起着至关重要的作用。尽管当下双极板的种类和型式（如机加工石墨板、材料复合模压石墨板、结构复合板、各种涂层金属板等）较多，但是基于电堆产品对该部件性能需求的基础上，我们还是要尽可能的去详尽表征。国标加现有征求意见稿的团标的补充已经相对完善，但是针对一些比如带有涂层的石墨板、异性框架复合等结构还是不能完全表征。
原文始发于微信公众号（氢眼所见）：关于双极板的选型以及验证测试指南
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