鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:666次 | 2018年12月27日
燃料電池工藝設(shè)備的“缺失”該如何彌補(bǔ)?
“我認(rèn)為燃料電池產(chǎn)業(yè)化‘掣肘’在于工藝裝備和集成能力?!币晃毁Y深業(yè)內(nèi)人士表示,燃料電池是一個(gè)開放系統(tǒng),運(yùn)行過程很復(fù)雜,對材料和零部件要求很高。所以從質(zhì)子交換膜、膜電極、擴(kuò)散層、雙極板到電堆,整個(gè)產(chǎn)品工藝鏈加工精度要求都非常高。
在當(dāng)前燃料電池產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)過程中,一個(gè)必須正式的現(xiàn)實(shí)是,工藝和設(shè)備的“缺失”正嚴(yán)重影響著燃料電池從小批量生產(chǎn)到大批量生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)調(diào)整。
12月21日,高工氫電年會(huì)在深圳維納斯皇家酒店(寶安沙井)盛大舉行。本屆年會(huì)吸引了氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈超過40家企業(yè)參與其中,圍繞燃料電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)瓶頸與應(yīng)對策略、燃料電池產(chǎn)線工藝難點(diǎn)與最新進(jìn)展等多個(gè)話題展開深入探討。
魔方新能源總經(jīng)理華周發(fā)博士在演講中說:“在整個(gè)燃料電池產(chǎn)業(yè)化過程中,有一個(gè)‘拼圖’的缺失,就是從小批量到大批量的實(shí)現(xiàn)調(diào)整,還有工藝和設(shè)備的結(jié)合。以我自身的經(jīng)驗(yàn)來看,15年前學(xué)校課題組以非常原始的‘手工方式’做電堆,在2004年做了一輛燃料電池轎車,到2018年我看到很多企業(yè)依然是用這種方式在做,其中原因有很多,一是市場不夠大,二是小批量到大批量的過程中缺失了很多東西。”
無獨(dú)有偶,在高工氫電全國巡回調(diào)研活動(dòng)過程中,很多業(yè)內(nèi)人士也表達(dá)了類似的觀點(diǎn)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
“我認(rèn)為燃料電池產(chǎn)業(yè)化‘掣肘’在于工藝裝備和集成能力?!币晃毁Y深業(yè)內(nèi)人士表示,燃料電池是一個(gè)開放系統(tǒng),運(yùn)行過程很復(fù)雜,對材料和零部件要求很高。所以從質(zhì)子交換膜、膜電極、擴(kuò)散層、雙極板到電堆,整個(gè)產(chǎn)品工藝鏈加工精度要求都非常高。
比如,雙極板槽道的加工精度是毫米級別,稍有不慎便容易出問題;擴(kuò)散層、催化層里面都是微米級和納米級的孔道,水多了,氣體進(jìn)不去;水少了,膜就燒了。如此高的加工精度必須適當(dāng)?shù)脑O(shè)備才能勝任,但當(dāng)前國產(chǎn)設(shè)備很難達(dá)到加工要求。
曾經(jīng)有一家做質(zhì)子交換膜的企業(yè),想找國產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)。無奈的是,膜有高溫?zé)釅汗ば?,要求膜的誤差為正負(fù)1個(gè)微米,彼時(shí)加工棍精度是可以到1微米,但經(jīng)過加溫加熱后,設(shè)備膨脹導(dǎo)致尺寸偏差超過1微米。彼時(shí)唯有日本設(shè)備可以做到,但價(jià)格極其高昂。
還有一家做膜電極的企業(yè)(膜電極生產(chǎn)工藝相對質(zhì)子交換膜相對容易一點(diǎn)),在國內(nèi)同樣找不到合適的設(shè)備匹配。后來這家企業(yè)找到日本設(shè)備供應(yīng)商,結(jié)果1臺(tái)設(shè)備報(bào)價(jià)居然高達(dá)3000-4000萬,還“半遮半掩”地不讓看設(shè)備全部“真容”,生怕被抄襲。
高工氫電了解到,為了解決設(shè)備難題,很多燃料電池企業(yè)找了很多其他行業(yè)的設(shè)備供應(yīng)商來合作共同開發(fā),經(jīng)過不斷的磨合調(diào)整以逐步解決工藝設(shè)備難題,比如膜電極涂布設(shè)備與鋰電涂布設(shè)備類似,他們就尋求鋰電涂布機(jī)供應(yīng)商合作。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
而在這個(gè)過程中,因?yàn)樾袠I(yè)前景不明,工藝路線沒有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),研發(fā)投入難以獲得合適回報(bào),很多設(shè)備供應(yīng)商拒絕與燃料電池企業(yè)合作。
不過,隨著國家政策扶持信號(hào)越來越強(qiáng),氫燃料電池?zé)岫纫苍絹碓礁?,市場潛力再一次被社?huì)廣泛看好,很多設(shè)備供應(yīng)商開始主動(dòng)涉足該行業(yè),這絕對是氫燃料電池行業(yè)的“福音”。
先導(dǎo)智能就是其中之一。作為國產(chǎn)裝備中的佼佼者與先鋒者,面對近兩年燃料電池的興起,先導(dǎo)智能順勢而為,開始投入研發(fā)布局燃料電池設(shè)備。
先導(dǎo)智能銷售總監(jiān)高福祥在高工年會(huì)上介紹,公司成立了燃料電池事業(yè)部,擁有來自機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制、材料化工、流體力學(xué)等成員組成的專業(yè)燃料電池設(shè)備研發(fā)團(tuán)隊(duì)。主要致力于氫燃料電池自動(dòng)化生產(chǎn)線、先進(jìn)燃料電池測試設(shè)備的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,助力燃料電池行業(yè)發(fā)展。目前已與科研院所、車企等展開合作,研發(fā)了膜電極自動(dòng)化生產(chǎn)線、電堆組裝線等。
而作為國內(nèi)燃料電池設(shè)備第一批“吃螃蟹”的企業(yè),目前魔方新能源主要研發(fā)設(shè)計(jì)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、電堆、石墨雙極板、MEA等核心產(chǎn)線。作為設(shè)備供應(yīng)商,團(tuán)隊(duì)?wèi){借十多年的燃料電池研發(fā)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),可深度參與客戶的技術(shù)工藝路線選型;可充分滿足客戶需求,開發(fā)出領(lǐng)先的整套生產(chǎn)線。華周發(fā)博士在高工年會(huì)上向與會(huì)人士分享了燃料電池相關(guān)產(chǎn)線開發(fā)案例。
“鋰電行業(yè)都知道CATL。CATL在產(chǎn)業(yè)化的過程中有一個(gè)專門的團(tuán)隊(duì)做工藝和產(chǎn)線開發(fā),而燃料電池就缺乏這樣的團(tuán)隊(duì),魔方正好有這樣一個(gè)背景,因?yàn)槲覀冏约鹤隽撕芏喈a(chǎn)業(yè)化的工作,整個(gè)團(tuán)隊(duì)對燃料電池也比較了解?!比A周發(fā)博士說,我們在研發(fā)過程中與客戶共同成長,通過專業(yè)的產(chǎn)線服務(wù)來填補(bǔ)燃料電池產(chǎn)線缺失的“拼圖”。