將0.0005毫米厚薄的碳基薄膜涂覆于不銹鋼表面，鋼板的導電性絲毫不減，在強酸環境下浸泡10小時也不會被腐蝕。

這項技術將用于氫燃料電池雙極板的生產過程中。雙極板是氫燃料電池中的核心部件之一，是制約電池使用壽命的關鍵因素。

由武漢材料保護研究所氫能新材料事業部薄膜技術研究室設計研發的國內首套氫燃料電池雙極板碳基膜生產設備，前不久經國內權威機構檢測認證，碳基薄膜性能超過行業公認的美國能源協會相關標準，設備造價只有進口設備的1/4。

5月10日，在位于硚口區的武漢材料保護研究所薄膜技術研究室，氫能新材料事業部博士陳輝反復調試一臺制膜設備的參數。設備內多塊碳靶材勻速放電，發出紫色微光。大約30分鐘后，數十片長方形不銹鋼雙極板表面就沉積了500納米的碳基薄膜。

金屬板表面發出紫色微光的過程，就是鍍膜的過程。陳輝介紹，氫燃料電池通常在酸性溶液中進行電化學反應，其核心部件雙極板負責運輸氣體并收集、傳導反應生成的電流、熱量和水，所以雙極板既要導電又必須耐腐蝕。“碳具備金、銀的導電性和防腐蝕性，價格卻比金、銀低得多。”陳輝說，電池生產成本因而大幅下降。

據了解，目前全球碳基膜生產企業大多使用的是荷蘭和美國的設備，價格昂貴。2019年，武漢材保所開始探索碳基膜生產設備的國產化，他們從全國采購了50多個零部件，委托專業廠家耗時近一年組裝。為了讓設備生產出符合設計要求的產品，該所氫能新材料事業部進行數百次參數調試，采用多種工藝相結合的方式，制作出不同的雙極板薄膜，檢測結果顯示碳基薄膜的性能最佳。

陳輝介紹，現在市面上通用的鋰電池需要提前充電，而氫燃料電池使用液態氫產生的電流工作，是一種綠色能源，還能解決鋰電池冬天耗電快的弊病，“從理論上來講，氫燃料電池新能源車，即便在極端低溫環境下，一次加入3至5升液態氫能續航700公里，更加節能環保”。

武漢材保所副所長段海濤介紹，該所始建于1953年，是國內最早從事表面保護、腐蝕科學和摩擦學技術研究與開發的綜合性研究所，2020年，武漢材保所組建氫能新材料事業部，開始研發氫燃料電池的核心部件雙極板。目前，他們研發的氫燃料電池雙極板表面碳基薄膜涂層技術在國內處于領先地位，兼顧高性能和低成本。2021年，武漢材料保護研究所有限公司入圍湖北省第三批專精特新“小巨人”企業。扎根硚口近70年，政府部門對我們專心做科研給予了很大支持。

據介紹，該所曾使用這套國產設備為東風汽車公司研發的氫燃料電池制作多個碳基薄膜樣品，并通過短期測試。目前，武漢材保所正在為氫燃料電池雙極板碳基薄膜的生產線落地做準備。今年，碳基膜雙極板有望在武漢實現量產。