GDL卷圖

目前多數以日本東麗、德國科德寶、西格里（SGL）等國外供應商為主，國內也有部分廠商可以小批量供貨了，如深圳通用氫能、臺灣碳能、江蘇氫電、江蘇清能、上海河森電氣、濟平新能源等。下面我們就從生產工藝、國標要求以及企業提供參數層面做一些選型說明。

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一、GDL生產工藝簡介

在正式開篇GDL如何選型之前，我們先簡單了解一些GDL的制取過程，下面是一張GDL制取的典型工藝圖。可以簡單歸結為有機纖維碳化—造紙/織布工藝—石墨化—疏水處理—造微孔層五個階段。

二、國標解讀

根據GB-T 20042.7—2014《?質子交換膜燃料電池?第7部分—碳紙特性測試方法》的定義，共定義了八項關鍵指標，分別為：

1. 厚度均勻性
2. 機械強度。細分為抗拉強度、抗彎強度、壓縮特性三個指標。
3. 電阻率。單位為mΩ?? cm ，分平面方向和垂直方向兩個值。
4. 透氣率。單位為毫升毫米每平方厘米小時毫米示柱［mL ? mm/(cm2 ? h ? mmHg）］。
5. 孔隙率。炭紙孔隙體積占其總體積的百分率。
6. 表觀密度。炭紙質量與表現體積的比值，單位為克每立方厘米（g/cm3)。
7. 面密度。炭紙質量與表現面積的比值，單位為克每平方厘米（ g/cm2 ）。
8. 粗糙度。

特別說明：

1. 國標在附件C中特別提到一個導熱系數（W/(m ? K) ），細分為垂直方向導熱系數和水平方向導熱系數，但是在正文部分沒有做詳細說明。但這對GDL來說也是一個很重要的指標。
2. 兩個銅電極本體電阻、炭紙與電極間接觸電阻總和。

三、企業提供參數

下面分別是來自國內通用氫能、國外西格里、東麗的不同規格性能參數表：

通用氫能GDL性能參數表

說明：基本上有對照國標項目提供參數，但有些參數是和GDL幾何尺寸（厚度）相關；另接觸電阻需要適配測試，單獨提供僅能作為參考；孔隙率以及透氣率最終可以用氣通量來表征。當然作為MEA的重要組成部分，最終的一些性能需要組成單體電池才能完整體現。以上參數僅能作為基本選型依據。另還有比較重要的一個參數導熱系數本參數表未明確說明。

西格里碳紙參數表

東麗碳紙參數表

說明：從西格里和東麗的產品參數表來看，相對提供信息更完整，幾乎可以和國標提列項目相對應，當然我們國標制定也有參考相關國外成熟產品規格。

結語：

對于一個MEA模組的一個部件，有些性能需要組堆后看單電池的極化曲線才能完美表征。以下是通用氫能產品的一個極化曲線對比圖，僅供大家參考。

所以對于GDL選型我們只能基于基本參數選型后，更多需要在單體電池狀態下實測才能比較完整體現產品性能。

原文始發于微信公眾號（氫眼所見）：氣體擴散層（GDL）選型指南