【正文】 雜中間相碳微球（MCMB）低簡單短穩(wěn)定力學強度好導電導熱強性能優(yōu)越碳或石墨是目前最常用的PEMFC雙極板材料。其優(yōu)點在于該類材料耐腐蝕性強、導熱和導電性能好，缺點則是其強度較低，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脂相混合，機壓成型后，在高溫條件下進行石墨化。之后，將石墨板進行浸漬封孔處理，再采用數控機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加工過程是造成雙極板價格昂貴的主要原因，其中后一過程的花費幾乎占了整個燃料電池費用的60%。正因為如此，目前各國的研究者把研究重點放在了采用其它工藝和材料制作PEMFC雙極板方面。注塑成型是生產塑料產品的一種最常用的工藝。目前，國內外的研究者采用注塑成型制備雙極板的基本過程是：將石墨粉或碳粉與樹脂、導電膠等粘結劑相混合，采用注塑機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)點在于可以不通過機加工即可直接得到帶有復雜氣體流道的雙極板，其缺點是由于加入了大量的樹脂，從而造成雙極板內部存在大量的孔隙，孔隙率可以達到40%~60%，而孔徑則為10~100μm，因此要通過多次浸漬封孔，才可以達到要求，造成費用增加。金屬不僅強度高、韌性好，而且導電和導熱性能好、致密性高，可以用來制作很薄的PEMFC雙極板。其流場可采用機械加工而成，也可采用沖壓的方法來加工。盡管金屬材料具有明顯的優(yōu)點，但是在使用中存在的最大問題是金屬在PEMFC的工作環(huán)境中被腐蝕，包括陰極氧化膜加厚、陽極腐蝕等，結果導致接觸電阻增大、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，必須對金屬的表面進行改性。要求是既要防止輕微的腐蝕的產生，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長，成本高，而短壽命的金屬雙極板必須進行技術難度較大的表面改性，因此研究者又開發(fā)出一種復合型雙極板。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。以注塑與燒結法制備的薄石墨板為流場，金屬板與石墨板之間用導電膠粘合。這種雙極板的特點是集中了石墨雙極板的耐腐蝕和金屬雙極板強度好、不透氣的優(yōu)點，電池堆的比功率、比能量都比較高，具有一定的競爭力，不足之處是結構復雜，增加了成本。PEMFC技術經過幾十年的開發(fā)研究，已經開發(fā)的相對成熟，但為了進一步降低成本，加速商業(yè)化進程，在其關鍵部件雙極板方面還有待改進。而中間相碳微球雙極板具有力學性能高、重量輕、導電性好、長期運行對PEMFC無毒害與污染等特點，是一種能夠快速、高效、低成本、批量生產的產品。某科技生產的質子交換膜燃料電池（PEMFC）雙極板運用了兩項具有自主知識產權的專利技術（見附錄一），分別是質子交換膜燃料電池雙極板制造方法和凝膠反應注射成型質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質子交換膜燃料電池雙極板制造方法 ZL凝膠反應注射成型質子交換膜燃料電池雙極板制造裝置 ZL某科技有限責任公司與專利所有人——某大學已經達成合作意向，確定某科技對兩項專利享有使用權，專利授權書見附錄五。質子交換膜燃料電池雙極板制造方法和凝膠反應注射成型質子交換膜燃料電池雙極板制造裝置的研發(fā)依托于某大學燃料電池研究室。質子交換膜燃料電池新型雙極板材料及工藝技術的研究在江蘇省科技查新咨詢中心進行了科技查新，并且成功通過了江蘇省科學技術廳的科學技術成果鑒定。通過分析可以看出，該項目成果技術先進成熟，對提高質子交換膜燃料電池的技術水平和商業(yè)化推廣具有重要的意義，將會產生較大的社會和經濟效益?？萍疾樾聢蟾婧涂茖W技術成果鑒定證書詳見附錄二。 產品檢驗報告和測試使用報告公司產品在某市產品質量監(jiān)督檢驗所對產品的體積密度、電阻率、抗彎強度、抗壓強度、導熱系數等主要參數進行了檢驗和鑒定，達到了美國能源部對雙極板的質量認定標準（）。 公司產品檢驗結果與美國能源部雙極板質量認定標準對比表檢驗項目計量單位檢測結果雙極板質量標準（美國能源部）產品 1產品 2體積密度g/cm5電阻率uΩ/m100抗彎強度Mpa20抗壓強度Mpa22lb/in()導熱系數w/mk66/20注: 1pa=10－4lb/in (檢測報告詳見附錄三)某科技選擇了某電源技術有限責任公司為測試單位，運用其自行研發(fā)的專業(yè)燃料電池測試設備，主要對樣品阻氣性能和電池發(fā)電性能兩項檢測，取得了良好的測試結果,詳見附錄三。 環(huán)保鑒定某科技已經通過某市環(huán)保局的鑒定，鑒定結果表明某科技在生產過程中無廢氣、廢水等有害物質排出，對周圍環(huán)境不會造成污染。詳見附錄四。 任何一項產品和技術都有其生命周期，都要經過引入期，成長期，成熟期和退變期。我們永遠不能滿足于現有，停止不前。某科技將不斷致力于新產品的開發(fā)，早日使其運用于生產。具體研發(fā)目標如下：（1）產品進入成長期后，研究新的技術以降低雙極板的制造成本，同時改良生產裝置使其可操作性更強。主要研發(fā)方向有三類：●尋找新的原料替代品：目前，公司生產的雙極板主要采用中間相碳微球單體作為原料，我們將進一步研發(fā)，爭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。●運用更為先進的凝膠體系：公司將加強對凝膠體系的研發(fā)，研制更為先進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?！窀倪M制造工藝和制造裝置：公司將進一步改進產品的制造工藝和制造裝置，以便更有效的提高生產效率。（2）產品進入成熟期后將考慮直接生產燃料電池，利用自己的資源和技術優(yōu)勢打造出自己品牌的燃料電池。 13 三、市場分析（PEST）（Political）政治環(huán)境：從世界范圍來看，我國目前政治穩(wěn)定、社會安定有序，處于全面建設小康社會階段。國際政策：2003年9月10日歐盟委員批準通過了一系列措施，加強能源系統(tǒng)和燃料電池的研究和開發(fā)，以便在中期內使歐盟減少對石油的依賴和保持可持續(xù)發(fā)展。美國能源部于2002年9月5日正式發(fā)布“自由汽車合作計劃”(Freedom Cooperative AutomativeResearchPlan)。該計劃支持制定有關氫能基礎設施法規(guī)和標準的科學基礎的研究，重點是燃料電池動力系統(tǒng)。國內政策： “十五”國家863計劃中，特別設入電動汽車重大專項。國家科技部非常重視和支持燃料電池汽車技術的研發(fā)，投入近9億元推動PEMFC在電動汽車上作為動力的研發(fā)工作。國家《產業(yè)結構調整指導目錄》鼓勵開發(fā)、生產使用醇醚燃料、天然氣、混合燃料、氫燃料等新型燃料電池。2003年3月27日由中國政府、聯(lián)合國開發(fā)計劃署—全球環(huán)境基金(UNDP—GEF)合作項目“中國燃料電池公共汽車商用化示范”正式啟動。這項目最終將推動燃料電池公共汽車在中國產業(yè)化和推廣應用。也將為燃料電池在我國的應用及其標準化工作起促進作用。環(huán)保節(jié)能：按照《中華人民共和國節(jié)約能源法》和《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》等有關法規(guī)和政策的要求,鼓勵發(fā)展環(huán)保節(jié)能產品。（Economic）GDP的變化：%，%，國民經濟還將持續(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一步提高。消費者對各種產品需求的層次也在不斷上升，環(huán)保節(jié)能的燃料電池市場擴大。 （Social）能源因素：在當今全球能源緊張、油價高漲的時代，尋找新能源作為化學燃料的替代品是當務之急。燃料電池由于具有高效、潔凈、功率密度高及模塊化結構等突出的特點，決定了它在固定發(fā)電系統(tǒng)、現場用電源、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用前景。生活方式：在當今社會，越來越多的便攜式電子產品充斥著人們的生活，人們的生活和工作已經離不開數碼產品。但目前存在的主要難題是電源問題。因此，燃料電池憑借其優(yōu)越性市場廣大。 文化因素：隨著社會的不斷發(fā)展，國民文化和素質的不斷提高，人們的社會責任感逐漸增強，對于能源節(jié)約、環(huán)境保護以及可持續(xù)發(fā)展等問題認識加深。根據有關部門組織的全國規(guī)模公眾調查表明，49%的國民認為當前我國面臨的最重要的問題為環(huán)境保護問題。（Technological）產業(yè)迅速發(fā)展：我國質子交換膜燃料電池研發(fā)進展迅速。上海神力公司，北京世紀富源公司，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年的奧運會上，一批裝有上?！靶呐K”的氫燃料電池接駁車將在奧運場館內奔馳，專門接送運動員和裁判。日前上海神力科技有限公司已與奧組委簽訂了協(xié)議，將在奧運會期間為奧組委提供22輛氫燃料電池小轎車和5輛氫燃料電池大巴的發(fā)動機。國家重點支持：科技部非常重視和支持燃料電池汽車技術的研發(fā)，“十五”國家863計劃中，特別設入電動汽車重大專項，投入近9億元，無疑這將推動PEMFC在電動汽車上作為動力的研發(fā)工作。新的專利產品：某科技生產的質子交換膜燃料電池（PEMFC）雙極板運用了兩項具有自主知識產權的專利技術，分別是質子交換膜燃料電池雙極板制造方法和凝膠反應注射成型質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品的主要原材料為中間相碳微球（MCMB），公司選擇的主要供應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商，目前與我們商談的價格在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商，目前提供的價格為150～180元/kg左右，公司在第一供貨商斷貨時將會考慮第二供應商。： 公司產品主要原料供應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化工有限公司南天農科化工有限公司南京中科聯(lián)實業(yè)有限公司南京公大石化倉儲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化工有限公司溧陽市雨田化工有限公司過硫酸銨常州市佳業(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化學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公司江陰市友基化工有限公司： 公司產品原料價格表單位：元/kg原料價格中間相碳微球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過硫酸銨5公司產品同目前市場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，價格低廉，公司產品初期售價為6500元/m178。，而目前市場售價則約為12000元/m178。，公司產品價格是目前市場價格的50%～60%。公司產品在性能和價格上相比較同行業(yè)競爭對手都占有很大優(yōu)勢。綜上分析，公司產品購買客戶不具備很強的討價還價能力。PEMFC雙極板行業(yè)隨著新進入者的進入，將有可能瓜分公司的部分市場份額，從而導致企業(yè)盈利水平降低，所以，潛在競爭者的進入將會對企業(yè)帶來一定沖擊。目前國外，特別是美國、日本等國家，一直致力研究提高PEMFC雙極板性能的同時降低其成本，并取得了較大的發(fā)展，預計到2014年將有可能降至114美元/m2，成本價格與公司產品基本持平，但最近五年之內對公司產品沖擊不大。目前國內市場上的替代產品主要有以下幾種：碳或石墨，石墨樹脂的復合物，薄金片，復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，具有力學性能高，導電性能好，性質穩(wěn)定等優(yōu)點，并且市場售價僅為其替代品產品的50％～60％。所以，從性能和價格兩方面考慮，目前國內市場上的替代品威脅并不明顯。某科技的核心產品PEMFC雙極板在國內水平上處于領先地位，是國內唯一一家可以生產中間相碳微球（MCMB）材料制成的PEMFC雙極板的公司，預計其他競爭者在五年內很難研發(fā)出性能相當的產品，因此我公司在行業(yè)競爭中掌握主動權。目前國外生產PEMFC雙極板的公司（如德國SGL技術有限公司），在產品技術上與我公司實力相當，但在產品售價上偏貴，在中國市場競爭能力比較弱。 市場分析目前廣泛研發(fā)的燃料電池有質子交換膜燃料電池（PEMFC）（占市場容量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因其不經過燃燒直接以電化學反應連續(xù)地把燃料和氧化劑中的化學能直接轉換成電能，具有能量轉換效率高（一般都在40%～50%，而內燃機僅為18%～24%）、無污染、啟動快、電池壽命長、比功率、比能量高等優(yōu)點，成為應用最廣的一類燃料電池（），尤其是在汽車用燃料方面，PEMFC的應用接近該市場的100%。各種燃料電池的應用情況而作為PEMFC關鍵部件的雙極板在國內市場尚有很大的市場空間。國內燃料電池企業(yè)大部分自己生產雙極板，生產出來的雙極板普遍成本較高而質量較低；國外產品的質量相對國內較高但價格不菲，且國內只有幾家以雙極板為主營業(yè)務的企業(yè)。面對競爭激烈的PEMFC市場，許多企業(yè)急需要一種既能降低生產成本，又能提高產品質量的新型雙極板制造技術，而某科技產品的諸多優(yōu)點正好能滿足大多數企業(yè)的需要，相信一定會得到許多企業(yè)的青睞。PEMFC在整個燃料電池市場占有很大