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自动化技术促进燃料电池生产的技术变革

日期:2021-4-15 类别: 阅读:410 (来源:互联网)

在膜电级机械设备行业,隆深智能机器人解决了浆料分散粒度、可靠性、质子交换膜双面立即施胶、软激光切割、MEA五合一卷对卷迎合、高效缺陷检测、气密性检测等难点。当前,针对不同MEA客户在不同发展趋势环节的特殊需求,隆深智能机器人主要开发设计了MEA试验线生产线设备和MEA工业生产机械设备两类产品矩阵,分别符合客户在实验小试验期和大批量生产期的要求。

国内燃料电池公司的兴起催生了中国膜电池销售市场的强烈要求,国内膜电池生产加工逐渐进入大批量产业发展时期。

据GGII统计,2020年中国销售市场膜电级销量为3.68万㎡,比上年同期增长62.11%,归功于中下游市场需求的增长 ,近三年来,中国销售市场膜电级销量呈持续增长趋势。

此前,中国膜电级销售市场被国际公司占有,近年来,以鸿基创能、武汉工业氢电、唐锋电力能源等为代表的中国膜电级企业迅速发展,国内膜电级市场份额稳步提高。在此背后,机械设备公司为国内膜电级进入产业发展生产制造,合理降低成本具有重要效果。

当前,中国膜电级企业对MEA机械设备在提高产品质量、提高效率和合格率方面的要求越来越高。隆深智能机器人氢燃料电池武器装备业务部经理丁彦春告诉高级工程师氢电,如今国内膜电级生产制造逐步空间与量产环节相连,如何保证商品生产制造的一致性和可靠性成为消费者更加关注的内容,各个领域都在加速转型发展。

隆深智能机器人内武器装备水平提高和加工技术难题提高的水平上,隆深智能机器人的工作经验值得参考。

自动化技术促进燃料电池生产的技术变革。

隆深智能机器人成立于2013年,是一家专业从事工业机械手信息系统集成、非标准机械设备及整线设计方案生产制造的高新技术企业。公司自2017年成立氢燃料电池武器装备业务部,逐步投入产品研发燃料电池专业设备,目前机械设备产品已完全覆盖从金属催化剂浆料到电堆安装的全过程,可向客户展示从工业厂房总体规划到电堆成品退出的全线解决方案。

经过七年多的快速发展趋势,企业已经在东莞、芜湖、长沙、十堰设立了分支机构,在上海、宁波、武汉等几个地区注册了分支机构。目前,AO6601隆深智能机器人具有完善的膜电级(MEA)生产、检测、样品/小试验/整线机械设备交付能力。此外,在双极片制造、电堆安装等方面的机械设备也做了大量的科学研发设计,可以向客户展示质子交换膜燃料电池的整线解决方案。

以其MEA自动满生产线为例,该生产线包括浆料制备、碳纸亲水性准备处理线、CCM两面即时胶带/GDL胶带过线、CCM剪切/外框膜剪切/GDL剪切机械设备、MEA五合一/七合一机械设备、规格检查/缺陷检查/气密性检查机械设备等。

龙深智能机器人膜电级封装线。

在膜电级机械设备行业,隆深智能机器人解决了浆料分散粒度、可靠性、质子交换膜双面立即施胶、软激光切割、MEA五合一卷对卷迎合、高效缺陷检测、气密性检测等难点。

此外,隆深智能机器人膜电级自动化技术生产线的主要特点是完成了可智能生产,可以根据客户的要求来决定机器设备的自动化技术产量,这无疑是燃料电池生产技术的一个重大转型。

迄今为止,隆深智能机器人已为中国某客户成功研制出中国优秀膜电级全自动化技术生产线。该生产线包括浆料生产线、碳纸亲水性预备处理线、CCM两面立即施胶线/GDL施胶辊过线、CCM裁剪/外框膜裁剪/GDL裁剪机械设备、MEA五合一/七合一迎合机械设备、规格检测/缺陷检测/气密性检测机械设备等。

MEA多元化制定计划处理领域的痛点。

相对于3C、车辆行业相对完善的生产制造和加工工艺线路,处于探索前期的氢能机械设备自动化技术更显非标准定制的难题,处于不同发展趋势环节的客户对膜电级机械设备的要求也有很大差异。

怎样选择合适的加工工艺,是用产品开发商品或大规模生产加工?因此,隆深智能机器人开发设计了MEA多样化生产解决方案。

从目前领域流行的直涂、转印纸、喷漆三种加工工艺来看,都有自己的优缺点。

如果选择直涂,由于涂层湿膜是一次成型,当浆料粘度过低(<50cps)时,涂层表面环氧树脂成分较高,底层铂碳颗粒成分较高;整个表面与蒸汽外扩散层接触,电子设备传输能力不足。如果锆化高密度严重,甚至会阻碍蒸汽的传输;金属催化剂颗粒聚集在涂层底部,危及质子传输,催化反应速度会受到损害。

转印纸加工工艺与直涂加工工艺得到的催化反应层正好相反,铂碳颗粒聚集在催化反应层表面,与蒸汽外扩散层接触,提高了电子设备的输送能力,蒸汽输送顺畅,催化反应速度提高。环氧树脂聚集层接触质子膜,质子输送能力更强。

涂装同样适合高粘度的浆料,涂层的厚度可以自由操作,涂装对浆料的制备规定简单,几乎不考虑浆料的分散化技术。但是,涂装技术效率低,浆料消耗严重,难以达到两面班马涂装(由于膜的对合问题)。

隆深的解决方法是,通过对浆料进行增稠解决和间隙施胶紧密结合,解决上述难题。试验结果表明,浆料粘度500~800cps时,选择间隙直涂,分控温度快速风干,铂碳颗粒不易沉积沉积,催化反应层获得更好的水蒸气安全通道,优良的质子和电子设备传输。选择间隙直涂,效率高,节省浆料,可完成两面班马涂料。

此外,对于不同客户的需求尺寸,隆深智能机器人在膜电级贴片加工工艺方面也有不同的差异。

MEA日生产能力要求低于1500口腔上皮细胞,选用片对片迎合,商品换型简单,机械设备适应性强。丁彦春认为,对于实验/检样/小试线,片对片迎合加工工艺更为适宜,而卷对卷迎合加工工艺生产率更高(6pcs/min),对外框有规定,更适合批量生产。

当前,针对不同MEA客户在不同发展趋势环节的特殊需求,隆深智能机器人主要开发设计了MEA试验线生产线设备和MEA工业生产机械设备两类产品矩阵,分别符合客户在实验小试验期和大批量生产期的要求。

在MEA试验线生产线设备层面,高速搅拌机、平板电脑丝网印刷机、高精度切割机、五合一贴合机、七合一贴合机、气密性检测设备等机械设备适合产品研发和小批量生产;在MEA工业生产机械设备层面,催化反应层防水卷材两侧即时丝网印刷机、催化反应层塑料板材两侧即时丝网印刷机、MEA热转印设备、MEA封装检测站、电堆安装自动化技术整线等。可以满足客户对大批量生产制造的要求。

目前,国内膜电级施胶加工工艺在经历了第一代面转印纸和第二代负极直涂阳极氧化转印纸后,加工技术仍有发展趋势和提高的室内空间。高效的双面直涂加工技术已被越来越多的公司所接受,成为未来大规模生产制造的流行方向。

隆深智能机器人将与燃料电池公司共同努力,不断提高加工工艺和生产水平,为促进国内膜电级智能系统的生产和合理降低成本做出贡献。