（德國迪琴根，2023年2月9日）由全球領(lǐng)先的機床和激光技術(shù)方案提供商德國通快集團（TRUMPF）舉辦的汽車行業(yè)激光技術(shù)開放日（Automotive Photonics）在通快集團總部盛大召開。通快激光全球CEO兼集團董事會成員 Christian Schmitz博士在會上分享了“設(shè)備制造商如何助力汽車行業(yè)’氫’裝前行”的話題。

長期以來，汽車行業(yè)一直致力于電動化,從而滿足可持續(xù)發(fā)展的需要。不過對于卡車和公共汽車來說，如果電池成本依然高企不下，純電化的長距離行駛幾乎不可能實現(xiàn)。因此未來如何達成雙碳目標，我們必須“氫”盡全力。

然而，只有當氫能汽車行業(yè)開始高效生產(chǎn)燃料電池的核心部件 —— 雙極板時，氫燃料時代才能真正的崛起。“在沒有激光加工的情況下，想經(jīng)濟高效地制造出這些超薄金屬板是相當困難的。我很榮幸地宣布，通快作為激光技術(shù)領(lǐng)域的專家和制造廠商，現(xiàn)在具備氫能汽車制造商所需的高科技實力。” Christian Schmitz博士表示。

圖一：通快激光實現(xiàn)雙極板高效焊接

激光技術(shù)助力燃料電池制造提質(zhì)降本

汽車制造商要在推進氫燃料技術(shù)中脫穎而出離不開先進的制造工藝。其中一項挑戰(zhàn)就是制造燃料電池的成本非常昂貴。燃料電池的電堆由許多單層的雙極板正負極材料組成，它們將氫氣和氧氣轉(zhuǎn)化為電能，從而驅(qū)使馬達發(fā)電，除了產(chǎn)生水和熱不會產(chǎn)生廢氣。如沒有高度靈活精密的工業(yè)制造技術(shù)和激光焊接技術(shù)，就無法經(jīng)濟高效地生產(chǎn)這些超薄的金屬板。

圖二：TruLaser Cell 3000加工雙極板

制造燃料電池仍具有挑戰(zhàn)性

雙極板由兩塊極薄的不銹鋼板組成，每塊板大小約等于一張A4紙，但厚度堪比人的發(fā)絲。雙極板焊接是充滿挑戰(zhàn)的 ——焊縫是一個肉眼幾乎無法辨別的細縫，哪怕是一個最微小的缺陷都會造成嚴重后果。這是因為氫氣是當前世界上體積最小的分子，比天然氣甲烷小得多，它可以從每個細小的裂縫中滑過。任何一個細小的裂縫將導(dǎo)致整個燃料電池電堆結(jié)構(gòu)無法正常使用。因此最艱巨的挑戰(zhàn)是如何找到一種支持大空間、支持復(fù)雜的幾何形狀精密焊接并且支持絕對氣密的高質(zhì)量極薄焊縫的方法。為了防止焊接板材時金屬板翹曲必須將進入工件的熱量降至最低。僅以上嚴苛要求就將幾乎所有加工手段排除在外，除了激光。此外，雙極板的焊接還需要進行焊縫牢固和氣密的測試。通快正在研發(fā)集成的傳感器解決方案,能夠在降低測試時間和成本的同時,確保滿足質(zhì)量標準。在這一領(lǐng)域，通快擁有豐富的專業(yè)知識并且與全球所有涉及燃料電池領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)公司均建立了合作。此外，通快正在不遺余力地推動更多的激光技術(shù)的前沿發(fā)展，并且希望在不久將來能使燃料電池的制造過程更加高效、更加經(jīng)濟。