在位于常州市武進區的驥翀氫能全資子公司常州翊邁新材料有限公司(以下簡稱“常州翊邁”)生產線上,工人正在把裝檢好的金屬雙極板放進涂層裝備的爐體腔室內,裝備按照設置自動對金屬雙極板進行涂層,僅僅15分鐘后,設備就會完成這一工序,將金屬雙極板送出腔室。
常州翊邁涂層裝備前,工人正在調試
“今年,我們要再上一條全自動智能化燃料電池雙極板產線,整個涂層工序將被縮短到5分鐘,并且省去了人工裝檢上料等過程,全部由機器完成,大幅降本增效。這條生產線能夠滿足燃料電池金屬雙極板涂層的需求,并且為規模化生產做好準備。”常州翊邁總工程師韓治昀在涂層裝備前說道。
全新技術路線:兼顧低成本長壽命
電堆是氫燃料電池汽車的動力系統,在很大程度上決定了整車的性能、壽命和成本,而在燃料電池金屬雙極板的成本中,涂層占比高達70%以上。因此開發出低成本、高性能的涂層對于燃料電池產業來說至關重要。
據了解,常州翊邁所研發的涂層工藝目前已進入第四代產品的量產階段。該公司核心技術團隊來自大連理工大學三束表面改性國家重點實驗室和國家氫能“863”項目,是我國最早進行燃料電池金屬板涂層技術與裝備研發的團隊。自2002年項目立項開始,團隊就決心在成本高昂的貴金屬技術路線和壽命有限的碳基材料路線之外,開發出一種兼顧低成本與長壽命的涂層工藝,在歷時20年、先后4代涂層工藝開發的過程中,常州翊邁走出了一條獨特的技術路線,并在此基礎上完成了“烏金涂層”技術和EMT-Coating系列涂層裝備的研發,進入量產階段。
常州翊邁所生產的涂層雙極板
“我們研發的‘烏金涂層’能夠滿足燃料電池3萬小時以上壽命,同時涂層加工成本降低60%。”常州翊邁總經理魏科科表示。2021年,常州翊邁作為全資子公司正式加入上海驥翀氫能科技有限公司的大家庭,其研發的金屬雙極板涂層技術與裝備進一步深度整合進燃料電池產業鏈中,全自動智能化產線的迭代進入加速階段。
全自動生產+智能算法,率先落地行業領先產線
“因為我們起步非常早,當時國內還沒興起燃料電池的概念,國外也沒有涂層專用裝備出現,所以必須一邊研發技術一邊研發裝備,否則技術無法實現。”韓治昀回憶到當初的情景。因此,從2002年研發涂層工藝開始,常州翊邁核心團隊就開始了涂層裝備的開發。
正是因為“先人一步”,常州翊邁率先實現了涂層生產的全自主化,這樣一來,不僅比購買國外設備減少了2/3以上的成本,而且自研裝備能夠精準匹配后期工藝開發,充分滿足技術迭代的需求,擺脫了國外裝備無法二次開發的限制,進一步加快技術創新的速度。
考慮到汽車產業的高度自動化生產模式,以及對大批量規模化生產的需求,常州翊邁再次“先人一步”,加緊開發全自動智能化金屬雙極板產線,將于今年內投入應用,涂層過程將從現在的15分鐘縮短至5分鐘,生產成本再度降低50%以上。
常州翊邁涂層裝備
韓治昀表示:“除了生產效率的大幅提升外,我們全自動化智能產線還具備涂層后自動化、智能化檢測功能,該功能是在大量原始數據積累的基礎上輸出的一整套智能算法,以機器視覺檢測的方式對產品進行自動判別。”
智能化檢測不僅分辨度高于人眼,并且判定標準統一,對產品的穩定性有很大提升,體現在燃料電池汽車的應用中,能夠降低燃料電池的返修率,提高車輛穩定性。
迎接燃料電池規模化時代到來
燃料電池汽車為新型產業,近幾年才逐步進入產業化,目前正處于市場驗證階段。自2022年北京冬奧會1000輛氫燃料電池車示范運行以來,燃料電池汽車行業更是駛入發展黃金期,尤其是進入2023年后,經濟社會樂觀情緒不斷上升的背景下,行業普遍預測燃料電池年交付量有望達到2萬臺。
在此背景之下,常州翊邁率先開發全自動化金屬雙極板產線,將進一步提振行業信心。常州翊邁總經理魏科科表示:“汽車制造業具有大批量交付的特點,未來燃料電池汽車產業也將進入規模化生產,如果還按照原來的半人工生產方式,會出現大量質量問題,由此可能導致的汽車事故所造成的損失是無法估量的。因此,我們提早進行全自動智能化生產的摸索,希望能在整個行業中起到示范作用,迎接燃料電池汽車行業規模化生產的到來。”
今年,常州翊邁將建成新一代全自動智能化產線,到2025年~2026年,常州翊邁預計建成年產能1500萬片的智能化涂層產線,在燃料電池產業爆發之際,率先達到國際一流水平。
