● 近期,“拉閘限電”席卷國內多個省市,對企業(yè)生產制造和居民生活產生嚴重影響。 ● 今年北方夏季異常多雨,尤其是河南,極端暴雨天氣更是導致洪水災害。而南方則異常高溫干旱,上海更是平了自1873年有氣象記錄以來的9月22日單日最高氣溫紀錄。 看似風馬牛不相及的兩個事件,背后的始作俑者卻是同一個——溫室效應。二氧化碳是加劇環(huán)境惡化的首要因素,而其中41%的碳排放源自發(fā)電行業(yè)。
面對能源短缺和環(huán)境惡化兩大問題,尋求可持續(xù)清潔能源迫在眉睫。氫燃料作為清潔高效的能源之一有望成為能源革命的有效解決方案。 中國的新能源汽車發(fā)展一直以純電動汽車為主,截至2021年3月在中國新能源汽車的保有量里純電動車占據著80%左右的份額,但是在近幾年里一種新的新能源汽車正悄然崛起——氫能源汽車。 氫能源汽車使用的燃料電池雖然也叫做電池,但是和鋰電池不同,鋰電池是儲能裝置,而燃料電池是能量轉換裝置,通過電化學反應將陽極的氫氣和陰極的氧氣的化學能轉化為電能。氫能源汽車燃燒產物是水和空氣,更清潔環(huán)保;氫燃料電池續(xù)航能力更長,可達500至1000公里;氫燃料加注時間更短,只需3至5分鐘。
氫燃料汽車主要由燃料電池系統(tǒng)(包含燃料電池反應堆、空氣壓縮機等)、輔助動力電池、儲氫裝置、驅動電機、動力控制單元構成。電堆設備是整個燃料汽車動力系統(tǒng)的心臟,燃料電池電堆由多個單體電池以串聯(lián)方式層疊組合而成。單體電池是由將雙極板與膜電極(MEA-催化劑、質子交換膜、碳紙/碳布)組成。
氫燃料電池電堆結構 在氫燃料電池電堆制造過程中,生產設備的精度和先進水平將直接影響到電池的質量、發(fā)電效率和使用壽命。光纖激光技術作為一種先進的加工技術,以其高效精密,可靠穩(wěn)定等特點逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)制作工藝。讓我們來看下IPG在氫燃料電池電堆制造中有哪些應用。 氣體滲透膜(碳紙)切割 IPG光纖激光應用 氣體滲透膜是氫燃料電池電堆零部件之一。與傳統(tǒng)的刀模切割工藝相比,采用IPG YLPN或者YLPN-SKAM 300W激光器切割碳紙,優(yōu)勢在于無耗材,靈活高效,切割速度可達1200mm/s。
雙極板加工 IPG光纖激光應用 常見的氫能源燃料電池雙極板分為石墨雙極板、金屬雙極板和復合雙極板三類。 石墨雙極板雕刻 傳統(tǒng)的機械銑削易碎、速度慢,而采用IPG YLPN或者YLPN-SKAM 300W激光器替代機械加工方式,切割質量和速度均大幅提升。
石墨雙極板 金屬雙極板焊接 雙極板焊接需要考慮密封性、牢固性、一致性、耐久性、平整度等多種因素,對焊接要求極其嚴格。傳統(tǒng)的CNC加工方案,焊接效率相對較低。采用IPG YLR系列1000W連續(xù)激光器,焊接熱量小,速度快,熔深可控,可以避免材料擊穿泄露和金屬表面氧化變性,焊縫平整美觀。
金屬/復合雙極板表面熱處理(改性) 經過脈沖激光(包括IPG YLPN系列多種激光器:高斯光 & 平頂光)表面沖擊/加熱后,可實現(xiàn)金屬表面多種涂層的改性(改變導電性,增加附著強度等)的同時保持材料不變形。
鈦合金分隔板/雙極板表面涂層改性 根據國務院辦公廳印發(fā)的《新能源產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,2021-2035年實現(xiàn)燃料電池車商業(yè)化時間表是2035年,業(yè)內普遍預期十四五期間,燃料汽車的技術突破和示范應用會進入加速期。“氫”潔能源,未來可期。 (文章轉載自網絡,如有侵權,請聯(lián)系刪除)
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