邵孟：燃料電池制造裝備革新
圖為無錫先導智能裝備股份有限公司氫能裝備事業(yè)部總經(jīng)理/博士邵孟做主題演講
日前，由中國電池工業(yè)協(xié)會、電池中國網(wǎng)聯(lián)合主辦的“2021氫能與燃料電池技術及應用國際峰會”在淄博舉行。無錫先導智能裝備股份有限公司氫能裝備事業(yè)部總經(jīng)理/博士邵孟做了題為“燃料電池制造裝備革新”的報告。
以下為報告實錄：
邵孟：各位專家、各位同仁我是來自無錫先導，我從裝備發(fā)展角度，還有氫能裝備這一塊工作跟大家作一下匯報，也給大家從另外一個視角一下氫能源行業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
首先我簡單的介紹一下，目前燃料電池涉及到的一些裝備內容。
這個是燃料電池完整產(chǎn)業(yè)線，一開始原料的制漿，還有制備、系統(tǒng)的組裝、測試，當然還有催化劑的制備、質子膜的制備都有涉及。因為先導是一家布局整線的一家公司。所以我們相關的設備都涉及，這是先導整體對燃料電池制造整體解決方案，我們可以提供單機的設計，也可以提供一條整線，因為先導有管理系統(tǒng)這樣一個配套。那我們從這里可以簡單看一下，燃料電池一個簡單主流的工藝，從漿料制備、CCM涂布、五合一貼合，這里面分為金屬板和石墨板都有涉及，這里有金屬管技術路線來寫，這是焊接清洗，這樣就實現(xiàn)了燃料電池整個流程。
這是我們的制漿工具，燃料電池跟鋰電不太一樣，從我們的角度來說，我們開始在2018年的時候，我們接觸到大家對燃料電池漿料的需求和制備的量在一千米內，有幾百毫升，目前接觸到客戶他們給我們提出30升這樣一個原料級的需求。我們從一開始的幾百毫升到現(xiàn)在十升再到三十升，整個燃料電池制備量產(chǎn)的需求，而且之前因為少劑量的制備，這可能跟鋰電一批一批的制備，但是燃料電池制備的量比較少，很難去保證每一批漿料的一致性，因為燃料電池是創(chuàng)意的機構，所以從一開始就要確保它的一致性。
那么在這里，以前是人工制漿，前面除了幫客戶粉料去確保每一批漿料的問題，如何去評判漿料制備的標準，這是一個空白階段，現(xiàn)在可以提供目前的解決方案是分層研磨效果去做這樣一個訴求，現(xiàn)在通過高速可以做到微米，再經(jīng)過研磨機可以實現(xiàn)納米級揮散度。再就是漿料工藝之外，就是涂布工藝，我們現(xiàn)在做的主要是直涂的工藝，這屬于國外壟斷“卡脖子”的技術，所以我們先導也投入很多工藝去做設備的研發(fā)。我們也自己投入將近200多平的實驗室，去做一些測試還有樣機的開發(fā)。
CCM直涂工藝，就像東岳做的膜一樣，如何在涂布過程中，而且燃料電池漿料比較稀，而且要實現(xiàn)壓力和穩(wěn)定性，這對于我們工藝和涂布系統(tǒng)都有比較高的要求。
這是摒棄的傳統(tǒng)的EMA的卷對卷的封裝方式，我們一開始也是走這條路線，現(xiàn)在我們最新研發(fā)今年上半年投產(chǎn)的每分鐘生產(chǎn)12-14片MEA的封裝產(chǎn)線，是最快的一條產(chǎn)線，可以實現(xiàn)一年一萬臺，這是大致的技術路線，當然我們也有低產(chǎn)。
之前這個只是其中一種技術路線，我們涂裝可能有多種的技術路線，這可能會涉及到預處理和封裝的一些事。在MEA封裝，除了上半年投產(chǎn)的全國最大的產(chǎn)能和產(chǎn)線之外，我們現(xiàn)在也跟國外的客戶探索生產(chǎn)技術。
這就是我們的一些基本的技術。先導在石墨板做了一些合作也跟歐洲一些技術公司進行合作，這基本的流程，涉及到相關的設備，這是它的金屬板，我們跟上海的一家金屬板生產(chǎn)企業(yè)，他們也是金屬板龍頭企業(yè)我們也跟他們合作金屬板相關的設計。
還有電堆產(chǎn)線，現(xiàn)在電堆的組裝產(chǎn)線，目前機械手弄的比較多，精度在正負0.2MM，今年科技部專項有里面有一個大的項目支持燃料電池批量生產(chǎn)工藝與裝備的問題，這里面提到電堆正負0.08這樣的一個數(shù)字，目前國家層面現(xiàn)在推動燃料電池批量化生產(chǎn)。
還有這是產(chǎn)能比較大的電堆的生產(chǎn)線，這是燃料電池系統(tǒng)組裝線，還有燃料電池測試和活化測試平臺。目前我們這邊做到最大是200千瓦的電堆測試平臺。
接下來介紹一下先導智能公司，我們是2002年成立，2015年上市，目前市值1000億，算是全球最大的上市公司，尤其在鋰電池高端智能裝備第一，尤其是鋰電池技術都是通用，而且先導在光伏這一塊市場占有率低，所以在光伏的客戶那一塊，也會涉及到光伏制氫一些企業(yè)，所以我們基于此我們氫能裝備事業(yè)部也會涉及到燃料電池和電解水制氫生產(chǎn)和測試的裝備都要同時去做。
這是我們公司大致的情況，先導在船舶有五個制造基地，前三個在珠海，珠海主要是鋰電池的測試。我們目前有1萬多名員工，1/3是研發(fā)人員。這是先導的主要一些客戶，像特斯拉、寶馬、CATL，我相信各位在中國電池工業(yè)協(xié)會都會了解先導在鋰電池方面的情況。
先導是一家技術型的公司，我們研發(fā)的投入比較大，我們每年的研發(fā)投入超過10%，去年的時候在14%，今年有所下降，而且我們也申請很多專利，比如說在燃料電池事業(yè)部這一個板塊，我們專利超過100項專利，其中40%是發(fā)明專利，目前短短三年時間授權8項專利。
這是目前先導光伏、極光、鋰電、還有燃料電池，而且先導也會涉及到半導體板塊，對先導來說未來最重要的就是半導體和氫能裝備，這是先導最重要的布局。
先導的氫能裝備是2018年成立，相等剛好三年，目前在國內燃料電池裝備市場占有率應該占比第一，我們也和國內外多家客戶開始比較深入的合作，我們也開發(fā)非常有代表性的設備。
燃料電池裝備，目前的情況很偏向于研發(fā)，可能和那時候的鋰電不太一樣，其實有很多的設備有所借鑒，其實燃料電池設備，其實日韓比我們多走了幾步路，其實燃料電池這一塊會遇到很多困難，所以我希望產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同的研發(fā)和合作，這不單單正向研發(fā)的狀態(tài)，不能一味地向國外去學習。
謝謝各位！
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