邵孟：燃料電池制造裝備革新
圖為無(wú)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(huì )、電池中國網(wǎng)聯(lián)合主辦的“2021氫能與燃料電池技術(shù)及應用國際峰會(huì )”在淄博舉行。無(wú)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(shí)錄：
邵孟：各位專(zhuān)家、各位同仁我是來(lái)自無(wú)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(gè)視角一下氫能源行業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
首先我簡(jiǎn)單的介紹一下，目前燃料電池涉及到的一些裝備內容。
這個(gè)是燃料電池完整產(chǎn)業(yè)線(xiàn)，一開(kāi)始原料的制漿，還有制備、系統的組裝、測試，當然還有催化劑的制備、質(zhì)子膜的制備都有涉及。因為先導是一家布局整線(xiàn)的一家公司。所以我們相關(guān)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(xiàn)，因為先導有管理系統這樣一個(gè)配套。那我們從這里可以簡(jiǎn)單看一下，燃料電池一個(gè)簡(jiǎn)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(shù)路線(xiàn)來(lái)寫(xiě)，這是焊接清洗，這樣就實(shí)現了燃料電池整個(gè)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(lái)說(shuō)，我們開(kāi)始在2018年的時(shí)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(hù)他們給我們提出30升這樣一個(gè)原料級的需求。我們從一開(kāi)始的幾百毫升到現在十升再到三十升，整個(gè)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(kāi)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(hù)粉料去確保每一批漿料的問(wèn)題，如何去評判漿料制備的標準，這是一個(gè)空白階段，現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(gè)訴求，現在通過(guò)高速可以做到微米，再經(jīng)過(guò)研磨機可以實(shí)現納米級揮散度。再就是漿料工藝之外，就是涂布工藝，我們現在做的主要是直涂的工藝，這屬于國外壟斷“卡脖子”的技術(shù)，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(shí)驗室，去做一些測試還有樣機的開(kāi)發(fā)。
CCM直涂工藝，就像東岳做的膜一樣，如何在涂布過(guò)程中，而且燃料電池漿料比較稀，而且要實(shí)現壓力和穩定性，這對于我們工藝和涂布系統都有比較高的要求。
這是摒棄的傳統的EMA的卷對卷的封裝方式，我們一開(kāi)始也是走這條路線(xiàn)，現在我們最新研發(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(xiàn)，是最快的一條產(chǎn)線(xiàn)，可以實(shí)現一年一萬(wàn)臺，這是大致的技術(shù)路線(xiàn)，當然我們也有低產(chǎn)。
之前這個(gè)只是其中一種技術(shù)路線(xiàn)，我們涂裝可能有多種的技術(shù)路線(xiàn)，這可能會(huì )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(xiàn)之外，我們現在也跟國外的客戶(hù)探索生產(chǎn)技術(shù)。
這就是我們的一些基本的技術(shù)。先導在石墨板做了一些合作也跟歐洲一些技術(shù)公司進(jìn)行合作，這基本的流程，涉及到相關(guān)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(guān)的設計。
還有電堆產(chǎn)線(xiàn)，現在電堆的組裝產(chǎn)線(xiàn)，目前機械手弄的比較多，精度在正負0.2MM，今年科技部專(zhuān)項有里面有一個(gè)大的項目支持燃料電池批量生產(chǎn)工藝與裝備的問(wèn)題，這里面提到電堆正負0.08這樣的一個(gè)數字，目前國家層面現在推動(dòng)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(xiàn)，這是燃料電池系統組裝線(xiàn)，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(lái)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(shù)都是通用，而且先導在光伏這一塊市場(chǎng)占有率低，所以在光伏的客戶(hù)那一塊，也會(huì )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(huì )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(shí)去做。
這是我們公司大致的情況，先導在船舶有五個(gè)制造基地，前三個(gè)在珠海，珠海主要是鋰電池的測試。我們目前有1萬(wàn)多名員工，1/3是研發(fā)人員。這是先導的主要一些客戶(hù)，像特斯拉、寶馬、CATL，我相信各位在中國電池工業(yè)協(xié)會(huì )都會(huì )了解先導在鋰電池方面的情況。
先導是一家技術(shù)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(guò)10%，去年的時(shí)候在14%，今年有所下降，而且我們也申請很多專(zhuān)利，比如說(shuō)在燃料電池事業(yè)部這一個(gè)板塊，我們專(zhuān)利超過(guò)100項專(zhuān)利，其中40%是發(fā)明專(zhuān)利，目前短短三年時(shí)間授權8項專(zhuān)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(huì )涉及到半導體板塊，對先導來(lái)說(shuō)未來(lái)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(chǎng)占有率應該占比第一，我們也和國內外多家客戶(hù)開(kāi)始比較深入的合作，我們也開(kāi)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(shí)候的鋰電不太一樣，其實(shí)有很多的設備有所借鑒，其實(shí)燃料電池設備，其實(shí)日韓比我們多走了幾步路，其實(shí)燃料電池這一塊會(huì )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(xué)習。
謝謝各位！
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