□文/刘晨曦 刘鸿斌

高建平博士（左）向记者讲解冲压双极板

冲压双极板实图

西部材料所获部分荣耀

7月25日，西安市委宣传部组织“西安氢能产业发展”媒体采访团走进西部金属材料股份有限公司（以下简称“西部材料”）进行实地采访。该公司电解水研发团队负责人高建平博士介绍，我国氢能产业虽起步较晚，但在核心材料领域正实现从跟跑到领跑的跨越。西部材料凭借稀有金属加工的深厚积淀，在氢能关键材料领域持续突破，以钛基材料创新破解产业瓶颈，为陕西氢能产业链高质量发展增添蓬勃动力。

深耕钛基材料 筑牢产业根基

西部材料自2000年成立以来，始终专注稀有贵金属等新型材料的研发与生产，2018年整合集团氢能材料资源，建立氢能关键材料工程研究中心；2022年获批西安市氢能关键材料与装备工程研究中心；2024年获批陕西省氢能产业链主企业并成立氢能事业部。依托国家企业技术中心的研发实力，西部材料在氢能领域形成了覆盖制氢、储氢、用氢全环节的核心产品矩阵。

以高质量钛基材和镍基材为基础，开发了从PEM（质子交换膜）电解槽用冲压钛极板、微孔钛毡，到氢燃料电池用精密钛箔、钛双极板，再到AEM（阴离子交换膜）电解槽用镍极板、微孔泡沫镍，构建起“材料-部件-应用”的完整产业链。

钛材的耐腐蚀性是其在氢能领域立足的根本，电解水研发团队负责人高建平博士解释：“在电解水制氢的环境中，普通金属材料易腐蚀失效，而钛材能够长期稳定工作，这也是电解水和氢燃料电池研发中所用材料非钛不可的重要原因。”

在制氢环节，西部材料的创新成果尤为显著。PEM电解水环境较为苛刻，钛是该环境下性价比最高的材料，因此，PEM电解水三大核心零部件之二的极板和气体扩散层，都选用钛基材。相比传统PEM电解槽采用的蚀刻钛极板和钛毡气体扩散层材料，西部材料率先开发出冲压用钛极板和新一代复合结构微孔钛毡气体扩散层。传统蚀刻钛极板采用2毫米-3毫米厚钛板，材料成本高昂，而西部材料研发的冲压钛极板选用0.3毫米-0.5毫米钛板作为基材，通过精密冲压成型，材料成本降低75%以上，生产效率提升10倍，综合成本降幅达90%。

同时，西部材料开发的“三峰结构”，即通过特殊工艺将粉末与纤维毡完美复合在一起，形成孔径和孔隙率梯度分布。该结构利用大孔走气和小孔走水的分配传质，大大提高了传质效率，同时提高了电堆电流密度，大幅降低了电堆成本，成为业内唯一能批量供应大尺寸微孔扩散层的企业。

突破技术瓶颈 重塑竞争格局

目前，氢燃料电池在国内的广泛应用受限于两大瓶颈：成本过高与综合寿命偏短。西部材料在钛双极板领域的突破，为破解这一困境提供了“陕西方案”。

氢燃料电池是目前用氢环节唯一市场化产品，也是整个氢能链条的核心产品。双极板作为燃料电池的核心部件之一，占整个电堆质量的80%、成本的25%。传统石墨双极板由于其固有缺陷已逐渐被金属双极板取代。在金属双极板中，主要以不锈钢双极板和钛双极板为主。不锈钢双极板寿命通常只有5000小时左右，而钛双极板虽寿命可达两万小时，却因技术壁垒高、成本昂贵难以普及。

“我们的目标是让钛双极板好用不贵。”高建平说，公司通过三大技术突破实现了这一目标：一是突破高质量精密钛箔批量化制备技术，打破国外垄断；二是攻克高效精密冲压成型技术，使钛板流道设计更合理，氢气通过率提升30%；三是开发低成本高性能涂层技术，降低镀层成本的同时解决氢脆问题。如今，西部材料已成为业内唯一掌握钛双极板全工序加工流程的企业，同时也是业内唯一做到钛双极板与不锈钢双极板同价的企业，西部材料彻底改变了行业竞争格局。

在前沿技术领域，西部材料同样布局深远。针对近年来快速发展的AEM电解水制氢技术，西部材料率先开发出高平整度镍板，将翘曲度控制冲压双极板实图在0.5毫米以内，远低于传统产品2毫米-3毫米的水平，大幅降低装堆难度。同时，西部材料研发出带多孔传输层的复合结构泡沫镍，其性能与镍毡相当，价格却降低50%以上，为AEM技术的低成本推广奠定基础。

其实这些创新并非偶然。西部材料组建了由博士、硕士组成的专业研发团队，与西安交通大学等高校深度合作，在自主研发掌握钛双极板全部关键技术的道路上持续攻关，成为多家业内头部企业的钛基零部件或镍基零部件唯一供应商。

融合发展之路 激活产业势能

陕西作为钛产业大省，钛材产量与技术水平全国领先，同时，钛和氢能均被纳入全省二十三条重点产业链，发展潜力巨大。西部材料的实践，正推动钛与氢两大产业深度融合，释放出1+1〉2的协同效应。

“钛和氢是陕西的两张王牌，目前融合发展是我们做出的选择。”高建平博士指出，陕西现在的太阳能或风能发电存在一个问题：波动性很大，每年要损失5%-10%的电。但通过电解水制氢既能消纳闲置电力，又能制氢，巧妙的将氢产业和钛产业串联起来，使陕西省的工业发展更上一层楼。

目前，西部材料已与氢能领域多家龙头企业达成深度合作，成为多家头部企业的独家供应商。同时，西部材料参与制定的氢燃料电池用钛材标准，为钛材在氢能领域的规范化应用提供了依据，使陕西在这一新兴领域掌握了更多话语权。西部材料规划到“十五五”期间，将钛双极板产能提升至1000万片，进一步巩固区域产业优势。

深耕技术创新 助力企业领跑

在技术层面，西部材料持续优化钛合金配方，开发新型钛合金材料，使氢气通过率更高。西部材料正以材料创新为支点，拓展行业应用边界，撬动产业链协同发展。

“陕西氢能产业的优势在于技术密集度和产业基础。”高建平博士表示，西安的高校和科研机构为产业发展提供了人才支撑，西部材料等企业的技术突破构建了核心竞争力，随着氢合湾等产业园区的建设，陕西有望形成“材料-部件-系统-应用”的完整氢能生态。

从实验室的技术攻关到生产线的批量产出，从单一产品创新到产业链协同发展，西部金属材料股份有限公司以钛基材为纽带，正在奋力书写氢能产业的“陕西答卷”。随着各方企业创新活力的持续释放，陕西氢能产业必将在绿色发展的赛道上加速领跑，为全国能源转型提供可借鉴的“西部经验”。