随着人类社会的发展和科学技术的不断进步,节约能源和环境保护已经成为当今世界的一种重要社会意识,是可持续发展的战略核心,影响着各国的能源策略和科技导向。燃料电池(Fuel cell, FC)是一种全新的电池,具有生成物清洁、产电效能高等诸多优点。其中尤以质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)因具有效率高、污染物零排放、高功率密度及与高压储氢技术结合后的高能量密度等方面的优势,被汽车产业界认为是电动汽车技术的制高点。国内外多家研究所、各大汽车公司,都在开展相关工作,以期在十年之内实现燃料电池的成本降低、性能优化、使用寿命延长,并且将燃料电池进行产业化生产。但过于高昂的制造价格始终制约着质子交换膜燃料电池产业化的发展,双极板作为组成部分之一,其价格占了电池的很大一部分,最有希望从双极板这一角度实现燃料电池的低成本和产业化。本论文应用燃料电池金属板非贵金属表面改性专用大型设备,采用脉冲偏压电弧离子镀技术,在316L不锈钢表面制备一系列Cr-C薄膜,通过接触电阻、动电位极化曲线等性能的测定,选出其中性能最好的镀膜板,并将其制备参数作为最佳工艺。在单节燃料电池工作下的电极电位下,性能最佳改性双极板的极化电流密度在10-6mA/cm2的数量级,接触电阻接近甚至低于镀银板,达到了取代镀银板的水平。通过SEM的表面形貌和EDS的成分分析得出,性能最佳改性双极板上沉积的Cr-C薄膜均匀且致密,微区的薄膜成分一致,C：Cr(at%)约为12：5。继而研究了在该工艺下车载燃料电池不锈钢双极板批量生产过程中镀膜均匀一致性的问题,通过对不锈钢表面钝化层的去除效果、Ar气辉光放电等离子体对不锈钢基体表面的溅射清洗效果以及镀膜过程中真空室内镀膜粒子的分布情况、转速等因素的逐一研究,采用去钝化液预处理、蒸镀纯金属恢复阳极导电性、靶材交替混合的放置方式和转速的改变,有效地解决了薄膜均匀一致性的问题,并据此制定出了车载燃料电池不锈钢双极板电弧离子镀膜改性的批量生产工艺规程。