弗劳恩霍夫团队开发燃料电池组件连续快速生产线

Fraunhofer IPT的一个团队正在开发一条连续的生产线，该生产线将能够以仅几秒钟的周期处理燃料电池组件。该中试线将于2021年4月12-16日在汉诺威工业博览会数字版上展出。

弗劳恩霍夫IPT与弗劳恩霍夫材料和光束技术研究所IWS和弗劳恩霍夫机床和成型技术研究所IWU将共同展示初步研究成果，以实现燃料电池的低成本、自动化量产。

这三家专门从事制造领域的研究所的目标是加速燃料电池和电解器在国内和国际上的经济突破。此外，它们还计划将燃料电池生产的行动计划和个别技术从研究转向工业应用。

德国和欧洲正在走向氢气的未来。德国联邦政府于去年6月批准了氢战略。该战略的目标是，到2040年，在德国建设电解制氢厂，总产量达到10GW。

对于欧洲来说，欧盟委员会在 “氢战略 “中提出要将电解产量再扩大40GW。氢气将用于工业领域，未来还将用于道路交通领域，最终预示着从汽油和柴油燃料的转变。

数以百万计的汽车将需要数以百万计的燃料电池将氢气转化为动力，但到目前为止，欧洲还没有能够满足这一需求的大规模生产设施。最缺乏的是一个封闭的生产链，用于制造燃料电池组件，然后将其组装成成品。

弗劳恩霍夫IPT首次在研究环境中开发了一条不间断的中试生产线，在该生产线中，燃料电池组件被制造并组装成成品。

具体而言，这是关于生产燃料电池堆，在该燃料电池堆上氢被转化为水并收集能量。该叠层由数百个彼此叠置的双极板组成。双极板被拉动通过毫米厚通道的复杂系统，氢的一端被送入，而烟囱中由化学反应产生的水则另一侧被送出。

生产这些双极板本身就是一个挑战。这些板子只有大约一百微米厚，往往像一层薄膜而不是板子。它们必须非常小心地移动，以确保没有任何褶皱或起皱。

首先，使用压力机将通道结构压印在板坯上。然后，在真空下对其进行涂层，以降低其电阻，使其更耐腐蚀。一块成品双极板由左半边和右半边组成，中间是细小的沟道系统。因此，两半板需要以高度的精度焊接在一起。此外，还有各种清洗步骤。

弗劳恩霍夫IPT的团队现在已经开发出一条生产线，在这条生产线上，特殊的取放处理装置将所有组件和双极板向下递送，从而形成一个流畅的流程。

由于某些工艺步骤比其他步骤快，因此面临的挑战是如何优化整个流程，使其不会出现卡顿或等待时间。坯料压制过程，即所谓的深拉工艺，仅需约一秒钟即可完成，而保护层的沉积则需要更长的时间。

在CoBIP项目（燃料电池双极板的连续卷对卷生产）中，弗劳恩霍夫IPT目前正与弗劳恩霍夫激光技术研究所ILT、尤利希研究中心和几个工业合作伙伴一起推动中试线的自动化。

带材通过机器，从而通过所有的工艺步骤–从坯料到成型，从保护涂层的沉积到清洁，再到激光的连接过程。只有在最后才将双极板从带材上切割下来并隔离。这种从辊子到成品的连续过程将节省许多处理步骤。

该工厂的设计非常灵活，工业合作伙伴可以随意更换和测试单个生产模块。高循环率允许多个设备并行操作或串联，例如用于连接两半板材的激光器。获取更多前沿科技 研究访问：https://byteclicks.com