在位于常州市武進(jìn)區(qū)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(chǎn)線上,工人正在把裝檢好的金屬雙極板放進(jìn)涂層裝備的爐體腔室內(nèi),裝備按照設(shè)置自動對金屬雙極板進(jìn)行涂層,僅僅15分鐘后,設(shè)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(diào)試

“今年,我們要再上一條全自動智能化燃料電池雙極板產(chǎn)線,整個涂層工序?qū)⒈豢s短到5分鐘,并且省去了人工裝檢上料等過程,全部由機(jī)器完成,大幅降本增效。這條生產(chǎn)線能夠滿足燃料電池金屬雙極板涂層的需求,并且為規(guī)?；a(chǎn)做好準(zhǔn)備。”常州翊邁總工程師韓治昀在涂層裝備前說道。

全新技術(shù)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(tǒng),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(dá)70%以上。因此開發(fā)出低成本、高性能的涂層對于燃料電池產(chǎn)業(yè)來說至關(guān)重要。

據(jù)了解,常州翊邁所研發(fā)的涂層工藝目前已進(jìn)入第四代產(chǎn)品的量產(chǎn)階段。該公司核心技術(shù)團(tuán)隊來自大連理工大學(xué)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(jìn)行燃料電池金屬板涂層技術(shù)與裝備研發(fā)的團(tuán)隊。自2002年項目立項開始,團(tuán)隊就決心在成本高昂的貴金屬技術(shù)路線和壽命有限的碳基材料路線之外,開發(fā)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(fā)的過程中,常州翊邁走出了一條獨特的技術(shù)路線,并在此基礎(chǔ)上完成了“烏金涂層”技術(shù)和EMT-Coating系列涂層裝備的研發(fā),進(jìn)入量產(chǎn)階段。

常州翊邁所生產(chǎn)的涂層雙極板

“我們研發(fā)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(jīng)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(fā)的金屬雙極板涂層技術(shù)與裝備進(jìn)一步深度整合進(jìn)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈中,全自動智能化產(chǎn)線的迭代進(jìn)入加速階段。

全自動生產(chǎn)+智能算法,率先落地行業(yè)領(lǐng)先產(chǎn)線

“因為我們起步非常早,當(dāng)時國內(nèi)還沒興起燃料電池的概念,國外也沒有涂層專用裝備出現(xiàn),所以必須一邊研發(fā)技術(shù)一邊研發(fā)裝備,否則技術(shù)無法實現(xiàn)。”韓治昀回憶到當(dāng)初的情景。因此,從2002年研發(fā)涂層工藝開始,常州翊邁核心團(tuán)隊就開始了涂層裝備的開發(fā)。

正是因為“先人一步”,常州翊邁率先實現(xiàn)了涂層生產(chǎn)的全自主化,這樣一來,不僅比購買國外設(shè)備減少了2/3以上的成本,而且自研裝備能夠精準(zhǔn)匹配后期工藝開發(fā),充分滿足技術(shù)迭代的需求,擺脫了國外裝備無法二次開發(fā)的限制,進(jìn)一步加快技術(shù)創(chuàng)新的速度。

考慮到汽車產(chǎn)業(yè)的高度自動化生產(chǎn)模式,以及對大批量規(guī)?；a(chǎn)的需求,常州翊邁再次“先人一步”,加緊開發(fā)全自動智能化金屬雙極板產(chǎn)線,將于今年內(nèi)投入應(yīng)用,涂層過程將從現(xiàn)在的15分鐘縮短至5分鐘,生產(chǎn)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(chǎn)效率的大幅提升外,我們?nèi)詣踊悄墚a(chǎn)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(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上輸出的一整套智能算法,以機(jī)器視覺檢測的方式對產(chǎn)品進(jìn)行自動判別。”

智能化檢測不僅分辨度高于人眼,并且判定標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,對產(chǎn)品的穩(wěn)定性有很大提升,體現(xiàn)在燃料電池汽車的應(yīng)用中,能夠降低燃料電池的返修率,提高車輛穩(wěn)定性。

迎接燃料電池規(guī)?；瘯r代到來

燃料電池汽車為新型產(chǎn)業(yè),近幾年才逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)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(yè)更是駛?cè)氚l(fā)展黃金期,尤其是進(jìn)入2023年后,經(jīng)濟(jì)社會樂觀情緒不斷上升的背景下,行業(yè)普遍預(yù)測燃料電池年交付量有望達(dá)到2萬臺。

在此背景之下,常州翊邁率先開發(fā)全自動化金屬雙極板產(chǎn)線,將進(jìn)一步提振行業(yè)信心。常州翊邁總經(jīng)理魏科科表示:“汽車制造業(yè)具有大批量交付的特點,未來燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)也將進(jìn)入規(guī)?；a(chǎn),如果還按照原來的半人工生產(chǎn)方式,會出現(xiàn)大量質(zhì)量問題,由此可能導(dǎo)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(jìn)行全自動智能化生產(chǎn)的摸索,希望能在整個行業(yè)中起到示范作用,迎接燃料電池汽車行業(yè)規(guī)?；a(chǎn)的到來。”

今年,常州翊邁將建成新一代全自動智能化產(chǎn)線,到2025年~2026年,常州翊邁預(yù)計建成年產(chǎn)能1500萬片的智能化涂層產(chǎn)線,在燃料電池產(chǎn)業(yè)爆發(fā)之際,率先達(dá)到國際一流水平。