氢能经济的规模化发展亟需大量既可靠又经济的组件，其中燃料电池与电解槽的核心部件——双极板，扮演着决定性角色。德国弗劳恩霍费电子束与等离子体技术研究所（FEP）近期取得重大突破，成功将成熟的真空镀膜工艺进行升级，实现了在聚合物基复合双极板上沉积致密钛薄膜。这一技术革新在确保优异导电性和耐腐蚀性的同时，严格规避了聚合物材料对高温的敏感性，为氢能关键部件的降本增效开辟了新路径。
当前，质子交换膜（PEM）电解槽和燃料电池中广泛使用纯钛双极板。虽然钛材具备卓越的耐腐蚀性能，但其高昂的成本严重制约了氢能技术的普及。相比之下，基于聚合物和石墨的复合双极板成本显著降低且重量更轻，但在酸性、强腐蚀的电解环境中，必须依赖有效的保护功能层才能维持长期的电导率与结构稳定性。弗劳恩霍费FEP的研究正是针对这一痛点，在保留复合材料成本优势的基础上，通过引入钛层功能特性，实现了性能与成本的最佳平衡。
该技术的核心在于采用等离子辅助电子束物理气相沉积（EB PVD with SAD）工艺。研究人员面临双重挑战：既要保证钛层具备高导电和耐腐蚀功能，又要严格控制工艺温度，防止热敏感的复合材料基板受损。通过优化前处理工艺以适应粗糙的复合表面，并结合热分布模拟精准界定工艺窗口，团队成功在不超过聚合物耐受极限的温度下，沉积出具有低面接触电阻和高效防护作用的致密钛薄膜。这一成果标志着一种可规模化应用的低成本复合双极板制造方案正式成型。
弗劳恩霍费FEP涂层金属与能源技术组组长斯特凡·萨格博士指出，实验证实复合双极板经钛薄膜处理后，在严格遵循聚合物温度限制的前提下，已具备替代纯钛板的实际能力。这为氢能领域开发高效、低成本的大规模制造方案打开了新视野。该研究基于PolyFoleR项目，由德国联邦教育与研究部资助，联合弗劳恩霍费环境、安全与能源技术研究所（UMSICHT）及舍弗勒集团共同完成，构建了涵盖工艺控制、表面处理、温度优化及性能表征的完整技术工具箱。
德国作为全球氢能技术研发的先行者，其材料科学领域长期致力于解决关键部件的“卡脖子”问题。弗劳恩霍费研究所体系在将实验室成果转化为工业应用方面具有深厚积淀，此次技术突破不仅展示了德国在精密涂层领域的领先实力，也反映了欧洲在构建自主可控氢能供应链上的战略决心。相关成果将于2026年4月在日本名古屋举办的“制造世界”展会上展出，进一步向全球展示其技术成熟度。