在結束不久的全國兩會上,氫能再次受到多位全國人大代表、政協(xié)委員的關注,成為兩會熱議話題。近年來,國家和各省市紛紛制定氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,當前市場應用最成熟的氫燃料電池汽車行業(yè)關鍵技術不斷突破,行業(yè)逐漸邁入量產(chǎn)階段的同時,專業(yè)產(chǎn)線的研發(fā)與建設也初見成果。

近日,記者走進驥翀氫能子公司深圳眾為氫能科技有限公司(以下簡稱“深圳眾為”)的生產(chǎn)線,整齊有節(jié)奏的機器運作聲中,機械臂正在精準抓取、投放金屬極板至不同工位,各工位循環(huán)不間斷作業(yè),配合有序,展現(xiàn)了先進的全自動數(shù)智化生產(chǎn)模式。

深圳眾為全自動數(shù)智化焊接產(chǎn)線

深圳眾為總經(jīng)理王力表示:“目前氫燃料電池行業(yè)中,金屬雙極板的焊接多數(shù)是單工位自動化,人工放取物料,一條產(chǎn)線需要8~10個工人,不僅效率很慢,而且定位精度也不高,而我們的產(chǎn)線不僅不需要人工,還能提升效率1倍以上。”

一條產(chǎn)線節(jié)省 8~10 個人力成本,效率提升 1 倍

金屬雙極板焊接是氫燃料電池電堆生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一,對電堆功率和成本都有重要影響。深圳眾為是中國最早的工業(yè)激光從業(yè)團隊之一,曾承擔國家“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”科技重大專項子課題等項目,自2010年起進入燃料電池領域,將激光焊接技術成功應用于氫燃料電池金屬雙極板加工,實現(xiàn)了我國在該領域“從零到一”的突破。

目前,深圳眾為是我國唯一的燃料電池金屬板激光焊接專業(yè)企業(yè),擁有全套自主工藝與裝備的知識產(chǎn)權,實現(xiàn)了全自主國產(chǎn)化,所開發(fā)的金屬雙極板焊接技術能夠提升電堆功率30%。

“焊接工藝達到了國際先進水平,但產(chǎn)線還停留在半自動化,因此,我們一直在思考如何才能提高產(chǎn)能,以適應氫燃料電池行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進程。”王力說道。

燃料電池汽車為新型產(chǎn)業(yè),近幾年才逐步進入產(chǎn)業(yè)化,目前正處于市場驗證階段,尤其是商業(yè)化程度最高的氫燃料電池汽車行業(yè),在經(jīng)濟社會樂觀情緒不斷上升的2023年,行業(yè)普遍預測燃料電池汽車年交付量有望達到2萬臺。

然而,在金屬雙極板的焊接環(huán)節(jié),行業(yè)中還普遍停留在單工位自動化階段,一條生產(chǎn)線需要8~10個工人操作,不僅效率低下,而且不能保證產(chǎn)品一致性,難以適應即將到來的大規(guī)模量產(chǎn)需求。

驥翀氫能看到了這一需求,依托于深圳眾為早期在裝備方面的技術儲備以及前期規(guī)劃,于2022年啟動全自動數(shù)智化產(chǎn)線的研發(fā),從方案到具體的電氣控制、軟件編寫,再到生產(chǎn)組裝、調(diào)試全部自主完成。

深圳眾為全自動數(shù)智化焊接產(chǎn)線領先于單工位自動化產(chǎn)線的優(yōu)勢在于,能夠?qū)崿F(xiàn)從取料、焊接到焊接后特殊工藝處理,包括各環(huán)節(jié)間的傳動全部做到自動化。值得一提的是,不同工位間的傳動采用的是高速磁懸浮技術,定位精度非常高,能夠達到微米級。

高速磁懸浮 技術實現(xiàn)高精度傳送

除了全自動之外,數(shù)智化也是深圳眾為產(chǎn)線的另一大領先之處。不同于傳統(tǒng)的離線檢測,需要將生產(chǎn)好的產(chǎn)品統(tǒng)一運送到檢測處進行質(zhì)量鑒定,深圳眾為產(chǎn)線借助傳感器和人工智能技術,配合視覺系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)在生產(chǎn)過程中,對產(chǎn)品質(zhì)量、缺陷進行在線檢測和辨別,從而在生產(chǎn)完成的同時,進行良品分類,高效便捷,并且規(guī)避人為操作的主觀因素,保證了產(chǎn)品的一致性。

下一步力爭打造全工序電堆數(shù)智化生產(chǎn)線

據(jù)了解,深圳眾為全自動數(shù)智化金屬雙極板激光焊接產(chǎn)線在國內(nèi)外都不多見,算得上是行業(yè)中的一項“創(chuàng)舉”,一經(jīng)落地應用,價值漸顯。

作為新興產(chǎn)業(yè),氫燃料電池的產(chǎn)品需要不斷升級,相應的裝備產(chǎn)線要能夠兼容工藝的升級,而外部工藝配合緊密度有限,可能影響產(chǎn)品生產(chǎn)和研發(fā)進度。因此,深圳眾為自有產(chǎn)線的開發(fā)加速了驥翀氫能的產(chǎn)品迭代,同時實現(xiàn)了低投入,高效率生產(chǎn)。

同時,對于處在量產(chǎn)前期的氫燃料電池全行業(yè)來說,國產(chǎn)全自動數(shù)智化產(chǎn)線的出現(xiàn)和投入應用,不但進一步實現(xiàn)了自主化制造,并且提振了商業(yè)化的信心,為氫燃料電池的大規(guī)模批量化生產(chǎn)提供了保障。

另外,氫燃料電池最為成熟的應用市場為汽車,汽車區(qū)別于其他行業(yè)的重要特點即“安全第一”,產(chǎn)品的一致性是安全的重要保證之一。進入汽車領域后,如果氫燃料電池的生產(chǎn)還按照原來的半自動生產(chǎn)方式,將會出現(xiàn)大量安全質(zhì)量問題,由此可能導致的汽車事故所造成的損失無法估量。因此,深圳眾為提早進行全自動數(shù)智化生產(chǎn)的摸索,在滿足汽車行業(yè)大批量生產(chǎn)的同時,保證了產(chǎn)品一致性,將為氫燃料電池行業(yè)起到示范作用,迎接氫燃料電池汽車規(guī)?；a(chǎn)的到來。

深圳眾為公司展廳

下一步,深圳眾為全自動數(shù)智化產(chǎn)線將應用于驥翀氫能位于河南新鄉(xiāng)的生產(chǎn)基地,與涂層產(chǎn)線、電堆裝配產(chǎn)線組裝,共同組建成為當前行業(yè)中工序長度領先的氫燃料電池電堆全自動數(shù)智化生產(chǎn)線。

王力表示:“電堆生產(chǎn)制程長,部分工序會對批量生產(chǎn)的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響,未來,我們將不斷對這些關鍵工序進行工藝升級和裝備開發(fā),打破量產(chǎn)化的瓶頸,實現(xiàn)電堆生產(chǎn)全過程的自動化和數(shù)智化。”(撰稿:宋佳)