【正文】 雜中間相碳微球（MCMB）低簡(jiǎn)單短穩(wěn)定力學(xué)強(qiáng)度好導(dǎo)電導(dǎo)熱強(qiáng)性能優(yōu)越碳或石墨是目前最常用的PEMFC雙極板材料。其優(yōu)點(diǎn)在于該類材料耐腐蝕性強(qiáng)、導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能好，缺點(diǎn)則是其強(qiáng)度較低，脆性較大，不易成型超薄的雙極板（如）。碳/石墨雙極板的成型方法通常是：將碳粉或石墨粉與可石墨化的樹(shù)脂相混合，機(jī)壓成型后，在高溫條件下進(jìn)行石墨化。之后，將石墨板進(jìn)行浸漬封孔處理，再采用數(shù)控機(jī)床在其表面加工出所需要的氣體流道。在此工藝中，高溫石墨化處理和氣體流道的機(jī)加工過(guò)程是造成雙極板價(jià)格昂貴的主要原因，其中后一過(guò)程的花費(fèi)幾乎占了整個(gè)燃料電池費(fèi)用的60%。正因?yàn)槿绱?，目前各?guó)的研究者把研究重點(diǎn)放在了采用其它工藝和材料制作PEMFC雙極板方面。注塑成型是生產(chǎn)塑料產(chǎn)品的一種最常用的工藝。目前，國(guó)內(nèi)外的研究者采用注塑成型制備雙極板的基本過(guò)程是：將石墨粉或碳粉與樹(shù)脂、導(dǎo)電膠等粘結(jié)劑相混合，采用注塑機(jī)將其混合物注入到模具中，得到雙極板素坯。將雙極板素坯進(jìn)行后續(xù)的碳化、石墨化處理，可得到碳/石墨雙極板。這種工藝優(yōu)點(diǎn)在于可以不通過(guò)機(jī)加工即可直接得到帶有復(fù)雜氣體流道的雙極板，其缺點(diǎn)是由于加入了大量的樹(shù)脂，從而造成雙極板內(nèi)部存在大量的孔隙，孔隙率可以達(dá)到40%~60%，而孔徑則為10~100μm，因此要通過(guò)多次浸漬封孔，才可以達(dá)到要求，造成費(fèi)用增加。金屬不僅強(qiáng)度高、韌性好，而且導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能好、致密性高，可以用來(lái)制作很薄的PEMFC雙極板。其流場(chǎng)可采用機(jī)械加工而成，也可采用沖壓的方法來(lái)加工。盡管金屬材料具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，但是在使用中存在的最大問(wèn)題是金屬在PEMFC的工作環(huán)境中被腐蝕，包括陰極氧化膜加厚、陽(yáng)極腐蝕等，結(jié)果導(dǎo)致接觸電阻增大、電極催化劑和膜受到污染，電池性能降低。因此，在采用金屬為PEMFC的雙極板材料時(shí)，必須對(duì)金屬的表面進(jìn)行改性。要求是既要防止輕微的腐蝕的產(chǎn)生，又要不增大接觸電阻。這樣所得到的雙極板綜合成本較高，且性能不穩(wěn)定。(石墨—金屬)石墨雙極板制作工時(shí)長(zhǎng)，成本高，而短壽命的金屬雙極板必須進(jìn)行技術(shù)難度較大的表面改性，因此研究者又開(kāi)發(fā)出一種復(fù)合型雙極板。一種典型的制作工藝是采用薄金屬板作為分隔板，采用聚砜、聚碳酸酯等注塑成型邊框，然后將其與薄金屬板相粘合。以注塑與燒結(jié)法制備的薄石墨板為流場(chǎng)，金屬板與石墨板之間用導(dǎo)電膠粘合。這種雙極板的特點(diǎn)是集中了石墨雙極板的耐腐蝕和金屬雙極板強(qiáng)度好、不透氣的優(yōu)點(diǎn)，電池堆的比功率、比能量都比較高，具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力，不足之處是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了成本。PEMFC技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的開(kāi)發(fā)研究，已經(jīng)開(kāi)發(fā)的相對(duì)成熟，但為了進(jìn)一步降低成本，加速商業(yè)化進(jìn)程，在其關(guān)鍵部件雙極板方面還有待改進(jìn)。而中間相碳微球雙極板具有力學(xué)性能高、重量輕、導(dǎo)電性好、長(zhǎng)期運(yùn)行對(duì)PEMFC無(wú)毒害與污染等特點(diǎn)，是一種能夠快速、高效、低成本、批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。某科技生產(chǎn)的質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）雙極板運(yùn)用了兩項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)（見(jiàn)附錄一），分別是質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板制造方法和凝膠反應(yīng)注射成型質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板制造裝置，： 專利名稱專利名稱專利號(hào)質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板制造方法 ZL凝膠反應(yīng)注射成型質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板制造裝置 ZL某科技有限責(zé)任公司與專利所有人——某大學(xué)已經(jīng)達(dá)成合作意向，確定某科技對(duì)兩項(xiàng)專利享有使用權(quán)，專利授權(quán)書(shū)見(jiàn)附錄五。質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板制造方法和凝膠反應(yīng)注射成型質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板制造裝置的研發(fā)依托于某大學(xué)燃料電池研究室。質(zhì)子交換膜燃料電池新型雙極板材料及工藝技術(shù)的研究在江蘇省科技查新咨詢中心進(jìn)行了科技查新，并且成功通過(guò)了江蘇省科學(xué)技術(shù)廳的科學(xué)技術(shù)成果鑒定。通過(guò)分析可以看出，該項(xiàng)目成果技術(shù)先進(jìn)成熟，對(duì)提高質(zhì)子交換膜燃料電池的技術(shù)水平和商業(yè)化推廣具有重要的意義，將會(huì)產(chǎn)生較大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益?？萍疾樾聢?bào)告和科學(xué)技術(shù)成果鑒定證書(shū)詳見(jiàn)附錄二。 產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告和測(cè)試使用報(bào)告公司產(chǎn)品在某市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所對(duì)產(chǎn)品的體積密度、電阻率、抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)等主要參數(shù)進(jìn)行了檢驗(yàn)和鑒定，達(dá)到了美國(guó)能源部對(duì)雙極板的質(zhì)量認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)（）。 公司產(chǎn)品檢驗(yàn)結(jié)果與美國(guó)能源部雙極板質(zhì)量認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比表檢驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)量單位檢測(cè)結(jié)果雙極板質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（美國(guó)能源部）產(chǎn)品 1產(chǎn)品 2體積密度g/cm5電阻率uΩ/m100抗彎強(qiáng)度Mpa20抗壓強(qiáng)度Mpa22lb/in()導(dǎo)熱系數(shù)w/mk66/20注: 1pa=10－4lb/in (檢測(cè)報(bào)告詳見(jiàn)附錄三)某科技選擇了某電源技術(shù)有限責(zé)任公司為測(cè)試單位，運(yùn)用其自行研發(fā)的專業(yè)燃料電池測(cè)試設(shè)備，主要對(duì)樣品阻氣性能和電池發(fā)電性能兩項(xiàng)檢測(cè)，取得了良好的測(cè)試結(jié)果,詳見(jiàn)附錄三。 環(huán)保鑒定某科技已經(jīng)通過(guò)某市環(huán)保局的鑒定，鑒定結(jié)果表明某科技在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)廢氣、廢水等有害物質(zhì)排出，對(duì)周圍環(huán)境不會(huì)造成污染。詳見(jiàn)附錄四。 任何一項(xiàng)產(chǎn)品和技術(shù)都有其生命周期，都要經(jīng)過(guò)引入期，成長(zhǎng)期，成熟期和退變期。我們永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有，停止不前。某科技將不斷致力于新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，早日使其運(yùn)用于生產(chǎn)。具體研發(fā)目標(biāo)如下：（1）產(chǎn)品進(jìn)入成長(zhǎng)期后，研究新的技術(shù)以降低雙極板的制造成本，同時(shí)改良生產(chǎn)裝置使其可操作性更強(qiáng)。主要研發(fā)方向有三類：●尋找新的原料替代品：目前，公司生產(chǎn)的雙極板主要采用中間相碳微球單體作為原料，我們將進(jìn)一步研發(fā)，爭(zhēng)取研究出一種綜合性能更為優(yōu)越的原料，從而代替中間相碳微球單體?！襁\(yùn)用更為先進(jìn)的凝膠體系：公司將加強(qiáng)對(duì)凝膠體系的研發(fā)，研制更為先進(jìn)的凝膠體系替代丙烯酰胺和亞甲基丙烯酰胺兩種添加劑組成的凝膠體系。●改進(jìn)制造工藝和制造裝置：公司將進(jìn)一步改進(jìn)產(chǎn)品的制造工藝和制造裝置，以便更有效的提高生產(chǎn)效率。（2）產(chǎn)品進(jìn)入成熟期后將考慮直接生產(chǎn)燃料電池，利用自己的資源和技術(shù)優(yōu)勢(shì)打造出自己品牌的燃料電池。 13 三、市場(chǎng)分析（PEST）（Political）政治環(huán)境：從世界范圍來(lái)看，我國(guó)目前政治穩(wěn)定、社會(huì)安定有序，處于全面建設(shè)小康社會(huì)階段。國(guó)際政策：2003年9月10日歐盟委員批準(zhǔn)通過(guò)了一系列措施，加強(qiáng)能源系統(tǒng)和燃料電池的研究和開(kāi)發(fā)，以便在中期內(nèi)使歐盟減少對(duì)石油的依賴和保持可持續(xù)發(fā)展。美國(guó)能源部于2002年9月5日正式發(fā)布“自由汽車合作計(jì)劃”(Freedom Cooperative AutomativeResearchPlan)。該計(jì)劃支持制定有關(guān)氫能基礎(chǔ)設(shè)施法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)基礎(chǔ)的研究，重點(diǎn)是燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)政策： “十五”國(guó)家863計(jì)劃中，特別設(shè)入電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)。國(guó)家科技部非常重視和支持燃料電池汽車技術(shù)的研發(fā)，投入近9億元推動(dòng)PEMFC在電動(dòng)汽車上作為動(dòng)力的研發(fā)工作。國(guó)家《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)使用醇醚燃料、天然氣、混合燃料、氫燃料等新型燃料電池。2003年3月27日由中國(guó)政府、聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署—全球環(huán)境基金(UNDP—GEF)合作項(xiàng)目“中國(guó)燃料電池公共汽車商用化示范”正式啟動(dòng)。這項(xiàng)目最終將推動(dòng)燃料電池公共汽車在中國(guó)產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用。也將為燃料電池在我國(guó)的應(yīng)用及其標(biāo)準(zhǔn)化工作起促進(jìn)作用。環(huán)保節(jié)能：按照《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》和《節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃》等有關(guān)法規(guī)和政策的要求,鼓勵(lì)發(fā)展環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品。（Economic）GDP的變化：%，%，國(guó)民經(jīng)濟(jì)還將持續(xù)發(fā)展。可任意支配收入：隨著居民收入提高，人均可任意支配收入也將進(jìn)一步提高。消費(fèi)者對(duì)各種產(chǎn)品需求的層次也在不斷上升，環(huán)保節(jié)能的燃料電池市場(chǎng)擴(kuò)大。 （Social）能源因素：在當(dāng)今全球能源緊張、油價(jià)高漲的時(shí)代，尋找新能源作為化學(xué)燃料的替代品是當(dāng)務(wù)之急。燃料電池由于具有高效、潔凈、功率密度高及模塊化結(jié)構(gòu)等突出的特點(diǎn)，決定了它在固定發(fā)電系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)用電源、分布式電源、空間飛行器電源及交通工具用電源方面有著廣闊的應(yīng)用前景。生活方式：在當(dāng)今社會(huì)，越來(lái)越多的便攜式電子產(chǎn)品充斥著人們的生活，人們的生活和工作已經(jīng)離不開(kāi)數(shù)碼產(chǎn)品。但目前存在的主要難題是電源問(wèn)題。因此，燃料電池憑借其優(yōu)越性市場(chǎng)廣大。 文化因素：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，國(guó)民文化和素質(zhì)的不斷提高，人們的社會(huì)責(zé)任感逐漸增強(qiáng)，對(duì)于能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展等問(wèn)題認(rèn)識(shí)加深。根據(jù)有關(guān)部門(mén)組織的全國(guó)規(guī)模公眾調(diào)查表明，49%的國(guó)民認(rèn)為當(dāng)前我國(guó)面臨的最重要的問(wèn)題為環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。（Technological）產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展：我國(guó)質(zhì)子交換膜燃料電池研發(fā)進(jìn)展迅速。上海神力公司，北京世紀(jì)富源公司，大連化物所等單位研制的電池組最大功率能做到30千瓦以上。在2008年的奧運(yùn)會(huì)上，一批裝有上?！靶呐K”的氫燃料電池接駁車將在奧運(yùn)場(chǎng)館內(nèi)奔馳，專門(mén)接送運(yùn)動(dòng)員和裁判。日前上海神力科技有限公司已與奧組委簽訂了協(xié)議，將在奧運(yùn)會(huì)期間為奧組委提供22輛氫燃料電池小轎車和5輛氫燃料電池大巴的發(fā)動(dòng)機(jī)。國(guó)家重點(diǎn)支持：科技部非常重視和支持燃料電池汽車技術(shù)的研發(fā)，“十五”國(guó)家863計(jì)劃中，特別設(shè)入電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)，投入近9億元，無(wú)疑這將推動(dòng)PEMFC在電動(dòng)汽車上作為動(dòng)力的研發(fā)工作。新的專利產(chǎn)品：某科技生產(chǎn)的質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）雙極板運(yùn)用了兩項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，分別是質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板制造方法和凝膠反應(yīng)注射成型質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板制造裝置。（波特五力模型分析） 波特五力模型分析公司產(chǎn)品的主要原材料為中間相碳微球（MCMB），公司選擇的主要供應(yīng)商有上海杉杉科技有限公司和天津鐵成電池材料有限公司。其中上海杉杉科技有限公司是我們的主要供應(yīng)商，目前與我們商談的價(jià)格在120～180元/kg左右，公司基本可以接受。而天津鐵成電池材料有限公司是我們第二供應(yīng)商，目前提供的價(jià)格為150～180元/kg左右，公司在第一供貨商斷貨時(shí)將會(huì)考慮第二供應(yīng)商。： 公司產(chǎn)品主要原料供應(yīng)商中間相碳微球上海杉杉科技有限公司司天津鐵成電池材料有限公司新鄉(xiāng)遠(yuǎn)東電子科技有限公河南省鶴壁市熱工儀表儀器廠丙烯酰胺某榮達(dá)化工有限公司南天農(nóng)科化工有限公司南京中科聯(lián)實(shí)業(yè)有限公司南京公大石化倉(cāng)儲(chǔ)有限公司常州市玉盟化工有限公司常州市祥龍物資有限公司亞甲基雙丙烯酰胺南京偌金工貿(mào)有限公司連云港市杰圩化工有限公司四甲基乙二胺上海富蔗化工有限公司上海聚豪精細(xì)化工有限公司溧陽(yáng)市雨田化工有限公司過(guò)硫酸銨常州市佳業(yè)化工有限公司吳江市中凱化工有限公司宜興市新力實(shí)業(yè)公司吳江市梅新化工廠某三和微電子材料工發(fā)有限公司南京天地人精細(xì)化學(xué)品有限公司常州市信益化工有限公司常州市杰瑞化工有限公司江陰寶源工貿(mào)公司江陰市友基化工有限公司： 公司產(chǎn)品原料價(jià)格表單位：元/kg原料價(jià)格中間相碳微球120～180丙烯酰胺晶體水溶液亞甲基雙丙烯酰胺98四甲基乙二胺55過(guò)硫酸銨5公司產(chǎn)品同目前市場(chǎng)上其他材料制作的雙極板相比較，一次加工成型，性能優(yōu)越，價(jià)格低廉，公司產(chǎn)品初期售價(jià)為6500元/m178。，而目前市場(chǎng)售價(jià)則約為12000元/m178。，公司產(chǎn)品價(jià)格是目前市場(chǎng)價(jià)格的50%～60%。公司產(chǎn)品在性能和價(jià)格上相比較同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都占有很大優(yōu)勢(shì)。綜上分析，公司產(chǎn)品購(gòu)買客戶不具備很強(qiáng)的討價(jià)還價(jià)能力。PEMFC雙極板行業(yè)隨著新進(jìn)入者的進(jìn)入，將有可能瓜分公司的部分市場(chǎng)份額，從而導(dǎo)致企業(yè)盈利水平降低，所以，潛在競(jìng)爭(zhēng)者的進(jìn)入將會(huì)對(duì)企業(yè)帶來(lái)一定沖擊。目前國(guó)外，特別是美國(guó)、日本等國(guó)家，一直致力研究提高PEMFC雙極板性能的同時(shí)降低其成本，并取得了較大的發(fā)展，預(yù)計(jì)到2014年將有可能降至114美元/m2，成本價(jià)格與公司產(chǎn)品基本持平，但最近五年之內(nèi)對(duì)公司產(chǎn)品沖擊不大。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的替代產(chǎn)品主要有以下幾種：碳或石墨，石墨樹(shù)脂的復(fù)合物，薄金片，復(fù)合材料等材料制成的PEMFC雙極板，但綜合比較而言，某科技采用中間相碳微球（MCMB）材料制成的PEMFC雙極板，具有力學(xué)性能高，導(dǎo)電性能好，性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，并且市場(chǎng)售價(jià)僅為其替代品產(chǎn)品的50％～60％。所以，從性能和價(jià)格兩方面考慮，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的替代品威脅并不明顯。某科技的核心產(chǎn)品PEMFC雙極板在國(guó)內(nèi)水平上處于領(lǐng)先地位，是國(guó)內(nèi)唯一一家可以生產(chǎn)中間相碳微球（MCMB）材料制成的PEMFC雙極板的公司，預(yù)計(jì)其他競(jìng)爭(zhēng)者在五年內(nèi)很難研發(fā)出性能相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品，因此我公司在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中掌握主動(dòng)權(quán)。目前國(guó)外生產(chǎn)PEMFC雙極板的公司（如德國(guó)SGL技術(shù)有限公司），在產(chǎn)品技術(shù)上與我公司實(shí)力相當(dāng)，但在產(chǎn)品售價(jià)上偏貴，在中國(guó)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力比較弱。 市場(chǎng)分析目前廣泛研發(fā)的燃料電池有質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）（占市場(chǎng)容量60％～70％）、直接甲醇燃料電池（DMFC）、堿性燃料電池（AFC）、磷酸鹽型燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽型燃料電池（MCFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）等。其中，PEMFC因其不經(jīng)過(guò)燃燒直接以電化學(xué)反應(yīng)連續(xù)地把燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能，具有能量轉(zhuǎn)換效率高（一般都在40%～50%，而內(nèi)燃機(jī)僅為18%～24%）、無(wú)污染、啟動(dòng)快、電池壽命長(zhǎng)、比功率、比能量高等優(yōu)點(diǎn)，成為應(yīng)用最廣的一類燃料電池（），尤其是在汽車用燃料方面，PEMFC的應(yīng)用接近該市場(chǎng)的100%。各種燃料電池的應(yīng)用情況而作為PEMFC關(guān)鍵部件的雙極板在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)尚有很大的市場(chǎng)空間。國(guó)內(nèi)燃料電池企業(yè)大部分自己生產(chǎn)雙極板，生產(chǎn)出來(lái)的雙極板普遍成本較高而質(zhì)量較低；國(guó)外產(chǎn)品的質(zhì)量相對(duì)國(guó)內(nèi)較高但價(jià)格不菲，且國(guó)內(nèi)只有幾家以雙極板為主營(yíng)業(yè)務(wù)的企業(yè)。面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的PEMFC市場(chǎng)，許多企業(yè)急需要一種既能降低生產(chǎn)成本，又能提高產(chǎn)品質(zhì)量的新型雙極板制造技術(shù)，而某科技產(chǎn)品的諸多優(yōu)點(diǎn)正好能滿足大多數(shù)企業(yè)的需要，相信一定會(huì)得到許多企業(yè)的青睞。PEMFC在整個(gè)燃料電池市場(chǎng)占有很大