在碳中和目標(biāo)的大旗下,氫能產(chǎn)業(yè)步入發(fā)展的快車道。作為其中最主要的應(yīng)用之一,氫能源燃料電池汽車在政策扶持和國(guó)內(nèi)重要技術(shù)突破的雙重助推下,迎來(lái)了快速發(fā)展。在氫能源整車中電池電堆的質(zhì)量至關(guān)重要,因此,各車企和顧客對(duì)氫燃料電池的密封質(zhì)量和工藝要求也越來(lái)越高。
蘇州世椿新能源技術(shù)有限公司(簡(jiǎn)稱世椿新能源),前瞻性把握行業(yè)發(fā)展方向,提前布局,專為氫能源燃料電池成立注膠成型密封技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),由產(chǎn)品管理中心吳強(qiáng)帶隊(duì),研發(fā)出氫能源領(lǐng)域燃料電池一體化成型密封技術(shù),并成功應(yīng)用于金屬板氣場(chǎng)密封膠條注膠成型、膜電極密封膠條注膠成型、軟邊框膜電極一體化注膠成型等場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)助粘劑預(yù)處理→產(chǎn)品注膠→模具檢查及清理→膠線尺寸檢測(cè)及氣密檢測(cè)→產(chǎn)品下線等完整注膠工藝。
氫風(fēng)徐來(lái),蓄勢(shì)儲(chǔ)能以待產(chǎn)業(yè)鏈落子花開
在“雙碳”目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下,氫能在祖國(guó)大地上蓬勃發(fā)展。氫能全產(chǎn)業(yè)鏈涉及制、儲(chǔ)、運(yùn)、用等多個(gè)環(huán)節(jié),其中與我們的日常生活最接近的就是“用氫”環(huán)節(jié)。氫氣作為能源既可用于驅(qū)動(dòng)汽車,也可用于發(fā)電,而實(shí)現(xiàn)氫能與電能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵裝置就是氫燃料電池。
氫燃料電池在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)存在氫氣和氧氣的氣體密封問(wèn)題,常見(jiàn)的三大難題有:一是對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求高;二是檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng),生產(chǎn)效率低;三是難以判斷泄露位置。
經(jīng)過(guò)工藝數(shù)據(jù)收集和整理,電堆、雙極板和膜電極分別對(duì)氣體密封性泄露量有量化的要求,要達(dá)到0.001sccm的級(jí)別。要監(jiān)測(cè)這么微量的氣體泄露,存在檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低的行業(yè)痛點(diǎn)。除此之外,還存在即使檢測(cè)出泄露,實(shí)際卻難以定位的難題。
這些行業(yè)性痛點(diǎn),對(duì)氫燃料電池使用壽命/性能產(chǎn)生影響,主要表現(xiàn)為加速電池老化、降低反應(yīng)效率,造成安全事故,所以做好氣體密封對(duì)氫燃料電池非常重要,對(duì)相關(guān)設(shè)備也提出了更高的要求。
當(dāng)前氫燃料電池技術(shù)正在快速更新迭代,降本壓力非常大。奔著這個(gè)目標(biāo),行業(yè)內(nèi)正在開發(fā)能夠幫助氫燃料電池實(shí)現(xiàn)降本增效的新一代密封工藝,即注膠成型工藝,注膠方式包括注射方式、壓注方式,注膠膠水包括液態(tài)硅膠(大多用于燃料電池)、三元乙丙橡膠、氟橡膠等。
時(shí)代呼喚創(chuàng)新,科技引領(lǐng)變革!鑒于氫燃料電池對(duì)密封性的高要求,早在2019年,世椿新能源成立注膠成型密封技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),已成功開發(fā)出基于氫燃料電池的一體化密封技術(shù),目前已取得較為不錯(cuò)的階段性成果:一是針對(duì)膜電極邊框注膠及膜電極邊框&膠條一起注膠成型的樣品,最薄成型厚度0.3mm,成型精度±0.03mm;二是針對(duì)PEN膜和成品膜電極注膠成型高度精度最大差值<0.02mm。
氫風(fēng)徐來(lái),相信在國(guó)家政策利好以及技術(shù)進(jìn)步的雙重驅(qū)動(dòng)下,氫燃料電池具有很大的應(yīng)用潛力,而注膠成型密封技術(shù)必將在其中發(fā)揮重要的作用!世椿新能源緊抓機(jī)遇,提前布局,蓄勢(shì)儲(chǔ)能,快速占領(lǐng)市場(chǎng)空間。
攻克挑戰(zhàn),高性能密封系統(tǒng)助推氫燃料電池新發(fā)展
在世椿新能源氣體密封工藝探索之路上,注膠成型密封技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)氫電行業(yè)的工藝需求,在設(shè)備研發(fā)、模具研發(fā)和軟件研發(fā)上做足了功課,設(shè)備從最初傳統(tǒng)的注膠機(jī)到現(xiàn)在的氫能精密注膠機(jī),滿足了燃料電池行業(yè)的工藝需求,設(shè)備相比傳統(tǒng)注膠機(jī)精度提升了50%。就是這樣一支積累深厚的優(yōu)秀團(tuán)隊(duì),在跨入燃料電池設(shè)備密封工藝領(lǐng)域時(shí),仍然遇到了不小的挑戰(zhàn)。
一是膠水粘度大,注射壓力最高可達(dá)20MPa,世椿自主開發(fā)的控膠系統(tǒng)很好的解決了該難題。經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)的努力實(shí)現(xiàn)了出膠精度±1%;二是要保證模具內(nèi)溫度均勻性±1℃,溫度控制精度±0.5℃,合模壓力控制精度±0.5%,基于世椿17年溫度、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的積累,有效的實(shí)現(xiàn)了對(duì)模具溫度和合模壓力的精確控制;三是注膠膠水性質(zhì):硫化時(shí)間4分鐘(80℃,以某品牌膠水為例)。硫化時(shí)間的長(zhǎng)短取決于材料本身的配方,如果硫化時(shí)間縮短,輸出效率會(huì)更高。這就需要世椿新能源與膠水廠商共同努力;四是產(chǎn)品溢膠:產(chǎn)品對(duì)模具精度上的平面度的要求非常嚴(yán)格,經(jīng)調(diào)試數(shù)據(jù)平面度需<0.005mm才能保證產(chǎn)品不會(huì)溢膠……
但世椿新能源注膠成型密封技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),不僅接受了挑戰(zhàn),解決了一個(gè)又一個(gè)的技術(shù)難題,而且等到了“花開”,研發(fā)了出眾多應(yīng)用于氫能行業(yè)的注膠機(jī)設(shè)備,很好地解決了注膠密封工藝難題。世椿新能源注膠機(jī)相關(guān)設(shè)備具如下五大優(yōu)勢(shì):
一是根據(jù)氫能行業(yè)的特點(diǎn)和需求,針對(duì)性開發(fā)的專用注膠機(jī)設(shè)備,更適用于氫燃料電池的密封;
二是基于Linux系統(tǒng)的注膠機(jī)控制系統(tǒng)的自主研發(fā),具有參數(shù)可視化、數(shù)據(jù)可追溯化的優(yōu)點(diǎn),可滿足連接整廠MES系統(tǒng)的需求,并可根據(jù)客戶工藝需求非標(biāo)定制功能界面,后續(xù)可根據(jù)行業(yè)發(fā)展不斷更新升級(jí);
三是通過(guò)世椿新能源設(shè)備+模具的配合設(shè)計(jì),大大提高了膠水利用率,減少膠水浪費(fèi),降低客戶成本;
四是交鑰匙整線戰(zhàn)略,即實(shí)現(xiàn)設(shè)備、模具、工藝等整體交付,降低客戶工藝探索的成本;
五是注膠自動(dòng)線還可以集成自動(dòng)上料→來(lái)料檢測(cè)→等離子清潔+底涂點(diǎn)膠→產(chǎn)品注膠→模具檢測(cè)清理→后硫化冷卻→瑕疵檢測(cè)→膠線3D檢測(cè)→氣密檢測(cè)→產(chǎn)品下線等于一體,實(shí)現(xiàn)多工藝在線式自動(dòng)化生產(chǎn),擺脫傳統(tǒng)注膠機(jī)功能單一的弊端。
世椿新能源深耕多年,積累深厚,攻克以上難題,成功研發(fā)出并應(yīng)用于氫能行業(yè)的注膠成型密封技術(shù),為客戶實(shí)現(xiàn)了高速度、高精度、高可靠性的注膠機(jī)智能制造裝備,助推氫燃料電池新發(fā)展。
注膠密封,讓氫應(yīng)用“輕裝上陣”
當(dāng)前我國(guó)新能源發(fā)展正處于多種技術(shù)路線激烈競(jìng)爭(zhēng)的階段,因此在氫燃料電池發(fā)展的道路上,挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。未來(lái),氫燃料電池需進(jìn)一步提高壽命、可靠性、效率,并降低成本。通過(guò)選擇合適的工藝設(shè)備,穩(wěn)定保證氫燃料電池良率并降低成本,是實(shí)現(xiàn)低本高質(zhì)制造的重要途徑。
相比點(diǎn)膠貼膠條工藝和膠固化成型密封膠條工藝等一代、二代密封工藝,世椿新能源新一代密封工藝——注膠工藝,縮短了工藝制程,提高廠房利用率、密封膠條精度、生產(chǎn)效率,并降低材料成本,具體涵括以下注膠優(yōu)點(diǎn):一是密封膠條在模具內(nèi)一次成型,膠條均勻度和一致性好;二是成型精度相對(duì)比較高,當(dāng)下點(diǎn)膠成型固化的膠條精度做到0.03mm,注膠可以做到精度更高<0.02mm;三是生產(chǎn)效率較高,單模穴可以在一分鐘之內(nèi)出產(chǎn)品,如果有多個(gè)模穴,效率提升更加顯著;四是材料的綜合使用成本低,注膠膠水價(jià)格更低。
如今世椿新能源迎來(lái)新的突破,公司在上海、廣東、北京、大連、安徽等地區(qū)的頭部客戶均有在注膠方面的設(shè)備輸出和產(chǎn)品打樣。
2023年,由產(chǎn)品經(jīng)理、項(xiàng)目經(jīng)理、注膠機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)師、電氣工程師、模具設(shè)計(jì)工程師、供膠系統(tǒng)負(fù)責(zé)人、供膠機(jī)械工程師、供膠電氣工程師、控制系統(tǒng)軟件負(fù)責(zé)人、控制系統(tǒng)軟件工程師以及銷售代表等組成的項(xiàng)目核心團(tuán)隊(duì),將深耕氫能行業(yè),深研目標(biāo)客戶需求,持續(xù)迭代注膠成型密封核心產(chǎn)品技術(shù),推出更可靠的密封驗(yàn)證系統(tǒng)及注膠應(yīng)用解決方案,著力提升2023年注膠機(jī)相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品銷量。
注膠成型密封技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)表示:“世椿在氣體密封方面有獨(dú)特的見(jiàn)解和優(yōu)勢(shì),無(wú)論是電堆廠家還是雙極板廠家、膜電極廠家,將氣體密封任務(wù)交給世椿,我們將交出100%滿意的答卷。”
作為我國(guó)氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要參與者與推動(dòng)者,世椿新能源以多品類、多層次的注膠機(jī)產(chǎn)品矩陣與全面的解決方案,向海內(nèi)外展現(xiàn)中國(guó)自主品牌的技術(shù)底蘊(yùn)與“氫”實(shí)力。秉承真實(shí)、專業(yè)、創(chuàng)新、領(lǐng)先的理念,世椿新能源將牢記企業(yè)愿景和使命,在廣大客戶和供應(yīng)商朋友們的支持下,繼續(xù)深耕流體密封/粘接/檢測(cè)/測(cè)試四大工藝及其自動(dòng)化裝備升級(jí)開發(fā),不斷的完善提高產(chǎn)能和效率,為氫能行業(yè)發(fā)展做貢獻(xiàn)!