So sánh các nhà sản xuất tấm điện cực lưỡng cực hàng đầu thế giới: Điểm mạnh và điểm yếu

Các nhà sản xuất hàng đầu trên thị trường tấm lưỡng cực được chia thành hai nhóm chính: các nhà cung cấp công nghệ châu Âu và Mỹ, và các nhà sản xuất châu Á. Dana, Schunk Group và Ballard cùng nhau nắm giữ 48% thị phần toàn cầu. Tấm lưỡng cực kim loại của Dana sử dụng quy trình tạo hình tốc độ cao, đạt được độ dày vật liệu thấp tới 0,1 mm và kích thước tấm lên đến 800 × 800 mm. Kết hợp với lớp niêm phong đàn hồi tích hợp, điều này dẫn đến sự gia tăng đáng kể mật độ công suất. Schunk có chuyên môn sâu rộng về tấm lưỡng cực than chì và vật liệu composite, đạt được độ dẫn điện trong mặt phẳng lên đến 111 S/cm và độ bền uốn 40 MPa. Thế mạnh cốt lõi của họ nằm ở khả năng sản xuất các tấm có kích thước lớn (dài hơn 1000 mm × rộng 380 mm). Là một nhà tích hợp pin nhiên liệu, tấm lưỡng cực than chì của Ballard nổi tiếng về tuổi thọ cao và độ tin cậy cao; Tuy nhiên, bản thân than chì có độ bền thấp và cồng kềnh, và vì công ty chủ yếu cung cấp các tấm này cho các cụm pin nhiên liệu của riêng mình, nên nguồn cung cho khách hàng bên ngoài bị hạn chế. Borit, một trong những nhà cung cấp tấm lưỡng cực kim loại độc lập lớn nhất thế giới, sử dụng công nghệ tạo hình thủy lực Hydrogate™ độc quyền của mình để xử lý các tấm có độ dày từ 0,075 đến 0,5 mm, mang lại độ chính xác và khả năng lặp lại kích thước vượt trội. (Các tấm lưỡng cực chứa kim loại quý và là vật liệu kim loại quý mà DONGSHENG mua để tái chế với giá cao.)

Tấm điện cực lưỡng cực là gì?

Tấm lưỡng cực là một thành phần cốt lõi đa chức năng trong các cụm pin nhiên liệu và điện phân. Nó thực hiện bốn chức năng cơ bản: dẫn dòng điện giữa các tế bào riêng lẻ; phân phối chất phản ứng và đẩy sản phẩm ra ngoài thông qua các trường dòng chảy trên bề mặt; dẫn nhiệt phản ứng; và tách biệt vật lý các tế bào liền kề để ngăn ngừa sự tương tác khí. Bề mặt của tấm lưỡng cực được khắc một cấu trúc rãnh siêu mịn được gọi là trường dòng chảy; khi hai tấm lưỡng cực được ghép nối, các rãnh này tạo thành các kênh để vận chuyển khí và chất lỏng. Tấm lưỡng cực được phân loại thành ba loại chính dựa trên vật liệu: tấm lưỡng cực than chì có khả năng chống ăn mòn và dẫn nhiệt tuyệt vời nhưng rất giòn và đắt tiền để sản xuất; tấm lưỡng cực kim loại (thép không gỉ, titan, hợp kim nhôm) có thể được làm mỏng hơn và chắc chắn hơn, với độ dẫn điện thường vượt quá 1 MS/m, nhưng chúng cần lớp phủ bề mặt để ngăn ngừa ăn mòn và giảm điện trở tiếp xúc; tấm lưỡng cực composite kết hợp sợi carbon và polyme và đang ngày càng phổ biến trong các ứng dụng di động và ô tô. Ứng dụng của các tấm lưỡng cực trải rộng trên ba lĩnh vực chính: pin nhiên liệu (ô tô, phát điện tĩnh, xử lý vật liệu và hàng hải), máy điện phân (kiềm và PEM ) và pin dòng chảy. Bài báo tổng quan “Tổng quan về công nghệ tấm lưỡng cực”, được xuất bản vào tháng 1 năm 2026, đã tổng hợp một cách có hệ thống các yếu tố liên quan đến lựa chọn vật liệu và hiệu suất của các tấm lưỡng cực trong pin nhiên liệu, máy điện phân và pin dòng chảy từ góc nhìn đa nền tảng.

So sánh các thương hiệu tấm điện cực lưỡng cực của châu Âu và Mỹ

Các nhà sản xuất tấm lưỡng cực của châu Âu và Mỹ đều có những chuyên môn kỹ thuật và quy trình riêng. Công ty Dana của Đức sản xuất các tấm lưỡng cực kim loại được thiết kế đặc biệt cho máy điện phân PEM , sử dụng chất nền titan hoặc thép kết hợp với lớp phủ dẫn điện. Với độ dày tấm khoảng 0,1 mm, các tấm này giúp giảm đáng kể chi phí trên mỗi kilowatt. Công ty Cell Impact của Thụy Điển sở hữu công nghệ tạo hình khô tốc độ cao Cell Impact Forming™ đã được cấp bằng sáng chế, giúp hoàn thành việc tạo hình trường dòng chảy phức tạp chỉ trong một bước mà không cần sử dụng nước và với mức tiêu thụ điện năng cực thấp. Cell Impact đã hợp tác với ANDRITZ, hệ thống hàn Soucell của họ có thể hàn một tấm lưỡng cực mỗi giây; việc lắp đặt tại nhà máy chế biến Karlsku của Cell Impact dự kiến vào cuối năm 2026. Công ty ElringKlinger của Đức, thông qua liên doanh EKPO, đã tham gia sâu vào lĩnh vực tấm lưỡng cực kim loại trong hơn hai thập kỷ và sẽ bắt đầu sản xuất hàng loạt tấm lưỡng cực kim loại cho một nhà sản xuất ô tô toàn cầu bắt đầu từ năm 2026, với hợp đồng trị giá hàng trăm triệu euro. SGL Carbon là công ty dẫn đầu thị trường về than chì giãn nở. Các tấm lưỡng cực mang thương hiệu SIGRACELL đã trải qua thử nghiệm quy mô đầy đủ (60×60 inch) thành công và phù hợp cho các ứng dụng điện hóa như pin dòng chảy và xử lý nước thải. Công ty Schunk của Đức đã ra mắt phiên bản cập nhật của các tấm lưỡng cực than chì dẻo vào năm 2023, với khả năng chống ăn mòn được cải thiện. Về giá cả, giá thị trường cho các tấm lưỡng cực titan phủ bạch kim được sử dụng trong máy điện phân PEM dao động từ khoảng 3 đến 10 đô la mỗi tấm; các tấm lưỡng cực bằng thép không gỉ và titan tùy chỉnh có giá từ 50 đến 100 đô la mỗi tấm; và giá thị trường toàn cầu trung bình cho các tấm lưỡng cực kim loại cấp ô tô vào năm 2024 là khoảng 24,2 đô la mỗi tấm.

So sánh các nhà sản xuất tấm điện cực lưỡng cực châu Á

Các nhà sản xuất tấm lưỡng cực châu Á nắm giữ vị trí quan trọng trên thị trường toàn cầu nhờ lợi thế về chi phí và năng lực sản xuất. Khu vực châu Á - Thái Bình Dương là thị trường lớn nhất thế giới về tấm lưỡng cực, chiếm khoảng 72% thị phần toàn cầu. Công ty Nisshinbo của Nhật Bản đã chuyên sản xuất tấm lưỡng cực composite nhựa/carbon đúc từ năm 1992 và có khả năng sản xuất các tấm mỏng cường độ cao kích thước A4 với độ dày chỉ 0,2 mm, đạt được sự cân bằng tuyệt vời giữa độ mỏng và độ bền. Các nhà sản xuất tấm lưỡng cực Trung Quốc đã thiết lập sự hiện diện trong cả lĩnh vực than chì và kim loại. Trong lĩnh vực tấm lưỡng cực than chì, Shanghai Hongfeng là một trong những công ty trong nước tiên phong tham gia vào nghiên cứu và phát triển cũng như sản xuất tấm lưỡng cực than chì, trong khi Zhejiang Huarong dẫn đầu về công nghệ tấm lưỡng cực than chì siêu mỏng cho ứng dụng ô tô. Trong lĩnh vực tấm lưỡng cực kim loại, Shanghai Zhizhen chuyên nghiên cứu và phát triển cũng như sản xuất tấm lưỡng cực kim loại cho pin nhiên liệu, và hoạt động kinh doanh của Wuxi Weifu bao gồm cả tấm lưỡng cực than chì và kim loại. Năng lực cạnh tranh cốt lõi của các nhà sản xuất tấm lưỡng cực châu Á nằm ở khả năng kiểm soát chi phí và năng lực sản xuất quy mô lớn, cho phép họ cung cấp các tấm lưỡng cực với giá thấp hơn 20-40% so với các sản phẩm tương đương từ châu Âu và Hoa Kỳ. Tuy nhiên, về công nghệ phủ cao cấp và quy trình tạo hình siêu mỏng chính xác, một số công ty hàng đầu vẫn còn tụt hậu so với tiêu chuẩn quốc tế. Thị trường tấm lưỡng cực toàn cầu được định giá 551 triệu đô la vào năm 2025 và dự kiến sẽ tăng lên 603 triệu đô la vào năm 2026, đạt 1,037 tỷ đô la vào năm 2032. Thị trường tấm lưỡng cực được thiết kế đặc biệt cho pin nhiên liệu PEM đang phát triển nhanh hơn nữa, với giá trị 565 triệu đô la vào năm 2025, dự kiến đạt 662 triệu đô la vào năm 2026 và dự kiến đạt 1,685 tỷ đô la vào năm 2032.