上海治臻藍樹槐：金屬雙極板全工藝鏈集成及大批量制造

燃料電池電堆是燃料電池汽車的動力來源，每輛汽車需要300-400片雙極板，成本約占電堆的30%。雙極板具有特征尺寸小、相對面積大、結構復雜、出產難度高等特點。要怎么樣做好雙極板精密出產及低成本智能制造是業界十分關心的話題。

7月3-4日，由高工氫電、高工產研主辦，以“風口上起舞，刀口上前行”為主題的“2019高工氫電產業高峰論壇”在上海浦東嘉里大酒店3樓浦東廳盛大舉辦，來自車企、電堆及系統、核心材料、關鍵零部件、設備及氫氣制儲運等產業鏈各個環節的超500位企業高層將共聚一堂，圍繞產品技術、行業發展趨勢及企業應對策略展開深度探討交流。

在7月4日會議現場，上海治臻新能源裝備有限公司（下稱“上海治臻”）總經理藍樹槐博士發表了“燃料電池金屬極板發展趨勢與產業化挑戰”的主題演講。

上海治臻新能源裝備有限公司總經理藍樹槐博士

上海治臻成立于2016年3月，由上海交通大學技術團隊發起，上汽創投等單位參與設立，是國內第一家專業的金屬極板研發與制造企業。上海治臻技術團隊十余年來專注于燃料電池金屬極板的開發，在極板構型設計、超薄板精密成形和高速激光焊接、高性能復合納米涂層和一體化密封等方面擁有完全自主知識產權的關鍵核心技術，擁有20余項發明專利，形成了系統的金屬極板設計與制造能力。

上海治臻基于自主技術建設了國內首條金屬雙極板加工線，目前已獲得主機廠超過5千臺的量產車配套訂單，并通過了IATF16949和ISO9001體系認證。公司致力于中國燃料電池的產業化，以自主研發的核心技術助力推動中國氫能行業發展。

藍樹槐表示，車用燃料電池對雙極板有“低成本、體積小、重量輕，使用壽命長、穩定性好，良好的機械性能，抗沖擊、抗震動性能好”等要求。基于“沖壓+焊接+涂層工藝”的金屬雙極板及其電堆，成為國際各大汽車公司的核心技術。

總體來看，金屬雙極板制造思路可以用三個關鍵詞來概括：1、精密——成形誤差控制，焊接變形控制；2、耐久——多層納米涂層；3、穩健——質量測試與工藝控制。

由于行業依然處于發展初級階段，技術與工藝并不成熟，目前金屬雙極板制造面臨的挑戰主要有：1、燃料電池汽車定制需求多樣化：全球共有整車制造商約500家，汽車的多用途、多型號對燃料電池電堆及其核心零部件提出多樣化、定制化的柔性制造要求；

2、車用燃料電池制造工藝要求高：燃料電池電堆由數百片極板和膜電極串聯裝配而成，其制造偏差和殘次品等引入層疊式結構極易引起電堆失效。因此，電堆高比功率、高可靠性等對燃料電池雙極板制造水平提出更高的要求；

3、超薄金屬極板高質量大批量制造難度高：要怎么樣出產精密金屬極板流道，要怎么樣制備耐久金屬極板涂層，要怎么樣實現低成本智能制造等都還有待探索和提高。

面對諸多挑戰，上海治臻開發了“全工藝鏈集成”關鍵自主核心技術，包括基于多物理場耦合優化的極板設計辦法、基于機理分解指揮的精密制造工藝及基于“原子尺度”構建的功能性涂層工藝等。同時，公司提出面向大規模量產的智能制造穩健工藝開發，包括雙極板制造工藝穩健設計辦法，提高參數敏感性分解和穩健優化，顯著降低質量對工藝波動的敏感性等。

藍樹槐透露，上海治臻通過自主設計完成了金屬雙極板大規模批量制造加工線的建設，實現金屬極板由板型設計到全工藝鏈出產的交付能力，設計年產能達到50萬片，形成千輛車級別配套能力。

事實上，上海治臻金屬極板已實現跨行業多范疇使用。公司累計開發6代具有自主知識產權的金屬雙極板，主要使用于燃料電池汽車、船舶動力和無人機等新能源裝備范疇，支持了上汽等國內多家汽車主機廠和新源動力等燃料電池電堆企業的燃料電池金屬板電堆技術發展。

聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除