基于氢能技术的零碳排放能源产业中，燃料电池与电解槽是两大核心装置。电解槽负责制备可存储运输的氢气，而燃料电池则通过氢氧反应生成水并释放电能。这些技术已成为汽车、卡车、巴士、飞机、船舶及固定式发电等领域实现零碳转型的关键驱动力。
双极板作为燃料电池和电解槽的核心部件，通常采用不锈钢或钛箔制造。为确保长期稳定运行，双极板表面需进行功能性镀层处理，以精准调控界面接触电阻并提升耐腐蚀性能。
在PEM电解槽强酸性（pH≈2-3）、高电位（>1.6V）、高氧分压和约80-90°C的工作环境下，双极板（通常为钛或不锈钢）面临严峻挑战：
腐蚀问题：金属离子（如Ti⁴⁺, Fe²⁺）的溶出会毒化质子交换膜和催化剂，导致性能永久性衰减。
界面接触电阻过高：钛表面极易形成不导电的二氧化钛钝化膜，导致双极板与气体扩散层之间的接触电阻急剧增加，造成欧姆损失，降低电解效率。
氢脆风险（对于不锈钢）。
因此，理想的镀层必须同时具备：
卓越的耐腐蚀性：在严苛环境下保持化学稳定。
高导电性：极低的界面接触电阻。
良好的附着力与致密性：完全隔绝电解液与基材。
一定的耐磨性：承受组装压力和长期运行中的微动摩擦。
PVD技术，特别是 磁控溅射，是制备此类高性能防护镀层的首选方案。它能制备出成分精确、结构致密、无孔且结合力强的纳米薄膜。
氮化物/碳氮化物薄膜（主流研究方向）
材料：氮化钛、氮化锆、氮化钛锆、氮化铬 以及 类金刚石碳。
优势：硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性强，成本远低于贵金属。通过掺杂和复合可调控其电学性能。
挑战：确保在PEM环境下长期稳定不分解，并维持低接触电阻。
PVD工艺：反应磁控溅射。在氩气和氮气（或乙炔，对于DLC）的混合气氛中，溅射金属靶材，在基板表面反应生成氮化物（或碳化物）薄膜。
