通快激光聚焦燃料電池金屬雙極板精密焊接

圖說：氫能大巴919快行駛在八達(dá)嶺高速（圖片來源：北京延慶公眾號）

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雙碳目標(biāo), “氫”盡全力

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中國汽車工程學(xué)會預(yù)測，到2035年氫燃料電池車保有量將達(dá)到100萬輛左右，未來發(fā)展空間巨大。春節(jié)后多地加碼布局氫能賽道，一批項(xiàng)目加速啟動。然而，只有當(dāng)氫能汽車行業(yè)開始高效生產(chǎn)燃料電池的核心部件 —— 雙極板時，氫燃料時代才能真正的崛起。

在昨日舉行的汽車行業(yè)激光技術(shù)開放日活動中，通快激光全球CEO兼集團(tuán)董事會成員 Christian Schmitz 博士在會上分享了“設(shè)備制造商如何助力汽車行業(yè)’氫’裝前行”的話題?！?strong>在沒有激光加工的情況下，想經(jīng)濟(jì)高效地制造出這些超薄金屬板是相當(dāng)困難的。我很榮幸地宣布，通快作為激光技術(shù)領(lǐng)域的專家和制造廠商，現(xiàn)在具備氫能汽車制造商所需的高科技實(shí)力。” Christian Schmitz 博士表示。

激光技術(shù)助力燃料電池制造提質(zhì)降本

汽車制造商要在推進(jìn)氫燃料技術(shù)中脫穎而出離不開先進(jìn)的制造工藝。其中一項(xiàng)挑戰(zhàn)就是制造燃料電池的成本非常昂貴。燃料電池的電堆由許多單層的雙極板正負(fù)極材料組成，它們將氫氣和氧氣轉(zhuǎn)化為電能，從而驅(qū)使馬達(dá)發(fā)電，除了產(chǎn)生水和熱不會產(chǎn)生廢氣。如沒有高度靈活精密的工業(yè)制造技術(shù)和激光焊接技術(shù)，就無法經(jīng)濟(jì)高效地生產(chǎn)這些超薄的金屬板。

制造燃料電池仍具有挑戰(zhàn)性

雙極板由兩塊極薄的不銹鋼板組成，每塊板大小約等于一張 A4紙，但厚度堪比人的發(fā)絲。雙極板焊接是充滿挑戰(zhàn)的 ——焊縫是一個肉眼幾乎無法辨別的細(xì)縫，哪怕是一個最微小的缺陷都會造成嚴(yán)重后果。

這是因?yàn)闅錃馐钱?dāng)前世界上體積最小的分子，比天然氣甲烷小得多，它可以從每個細(xì)小的裂縫中滑過。任何一個細(xì)小的裂縫將導(dǎo)致整個燃料電池電堆結(jié)構(gòu)無法正常使用。因此最艱巨的挑戰(zhàn)是如何找到一種支持大空間、支持復(fù)雜的幾何形狀精密焊接并且支持絕對氣密的高質(zhì)量極薄焊縫的方法。為了防止焊接板材時金屬板翹曲必須將進(jìn)入工件的熱量降至最低。

僅以上嚴(yán)苛要求就將幾乎所有加工手段排除在外，除了激光。此外，雙極板的焊接還需要進(jìn)行焊縫牢固和氣密的測試。通快正在研發(fā)集成的傳感器解決方案,能夠在降低測試時間和成本的同時,確保滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

在這一領(lǐng)域，通快擁有豐富的專業(yè)知識并且與全球所有涉及燃料電池領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)公司均建立了合作。此外，通快正在不遺余力地推動更多的激光技術(shù)的前沿發(fā)展，并且希望在不久將來能使燃料電池的制造過程更加高效、更加經(jīng)濟(jì)。

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來源：?通快