邵孟：燃料電池制造裝備革新
圖為無(wú)錫先導(dǎo)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(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)、電池中國(guó)網(wǎng)聯(lián)合主辦的“2021氫能與燃料電池技術(shù)及應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)”在淄博舉行。無(wú)錫先導(dǎo)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(bào)告。
以下為報(bào)告實(shí)錄：
邵孟：各位專家、各位同仁我是來(lái)自無(wú)錫先導(dǎo)，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(bào)，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(nèi)容。
這個(gè)是燃料電池完整產(chǎn)業(yè)線，一開(kāi)始原料的制漿，還有制備、系統(tǒng)的組裝、測(cè)試，當(dāng)然還有催化劑的制備、質(zhì)子膜的制備都有涉及。因?yàn)橄葘?dǎo)是一家布局整線的一家公司。所以我們相關(guān)的設(shè)備都涉及，這是先導(dǎo)整體對(duì)燃料電池制造整體解決方案，我們可以提供單機(jī)的設(shè)計(jì)，也可以提供一條整線，因?yàn)橄葘?dǎo)有管理系統(tǒng)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)路線來(lái)寫(xiě)，這是焊接清洗，這樣就實(shí)現(xiàn)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(duì)燃料電池漿料的需求和制備的量在一千米內(nèi)，有幾百毫升，目前接觸到客戶他們給我們提出30升這樣一個(gè)原料級(jí)的需求。我們從一開(kāi)始的幾百毫升到現(xiàn)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?yàn)樯賱┝康闹苽洌@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?yàn)槿剂想姵厥莿?chuàng)意的機(jī)構(gòu)，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，前面除了幫客戶粉料去確保每一批漿料的問(wèn)題，如何去評(píng)判漿料制備的標(biāo)準(zhǔn)，這是一個(gè)空白階段，現(xiàn)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(xiàn)在通過(guò)高速可以做到微米，再經(jīng)過(guò)研磨機(jī)可以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)揮散度。再就是漿料工藝之外，就是涂布工藝，我們現(xiàn)在做的主要是直涂的工藝，這屬于國(guó)外壟斷“卡脖子”的技術(shù)，所以我們先導(dǎo)也投入很多工藝去做設(shè)備的研發(fā)。我們也自己投入將近200多平的實(shí)驗(yàn)室，去做一些測(cè)試還有樣機(jī)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(xiàn)壓力和穩(wěn)定性，這對(duì)于我們工藝和涂布系統(tǒng)都有比較高的要求。
這是摒棄的傳統(tǒng)的EMA的卷對(duì)卷的封裝方式，我們一開(kāi)始也是走這條路線，現(xiàn)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，是最快的一條產(chǎn)線，可以實(shí)現(xiàn)一年一萬(wàn)臺(tái)，這是大致的技術(shù)路線，當(dāng)然我們也有低產(chǎn)。
之前這個(gè)只是其中一種技術(shù)路線，我們涂裝可能有多種的技術(shù)路線，這可能會(huì)涉及到預(yù)處理和封裝的一些事。在MEA封裝，除了上半年投產(chǎn)的全國(guó)最大的產(chǎn)能和產(chǎn)線之外，我們現(xiàn)在也跟國(guó)外的客戶探索生產(chǎn)技術(shù)。
這就是我們的一些基本的技術(shù)。先導(dǎo)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(shè)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(shè)計(jì)。
還有電堆產(chǎn)線，現(xiàn)在電堆的組裝產(chǎn)線，目前機(jī)械手弄的比較多，精度在正負(fù)0.2MM，今年科技部專項(xiàng)有里面有一個(gè)大的項(xiàng)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(fù)0.08這樣的一個(gè)數(shù)字，目前國(guó)家層面現(xiàn)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，這是燃料電池系統(tǒng)組裝線，還有燃料電池測(cè)試和活化測(cè)試平臺(tái)。目前我們這邊做到最大是200千瓦的電堆測(cè)試平臺(tái)。
接下來(lái)介紹一下先導(dǎo)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(dǎo)在光伏這一塊市場(chǎng)占有率低，所以在光伏的客戶那一塊，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(cè)試的裝備都要同時(shí)去做。
這是我們公司大致的情況，先導(dǎo)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(cè)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(dǎo)的主要一些客戶，像特斯拉、寶馬、CATL，我相信各位在中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)都會(huì)了解先導(dǎo)在鋰電池方面的情況。
先導(dǎo)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(qǐng)很多專利，比如說(shuō)在燃料電池事業(yè)部這一個(gè)板塊，我們專利超過(guò)100項(xiàng)專利，其中40%是發(fā)明專利，目前短短三年時(shí)間授權(quán)8項(xiàng)專利。
這是目前先導(dǎo)光伏、極光、鋰電、還有燃料電池，而且先導(dǎo)也會(huì)涉及到半導(dǎo)體板塊，對(duì)先導(dǎo)來(lái)說(shuō)未來(lái)最重要的就是半導(dǎo)體和氫能裝備，這是先導(dǎo)最重要的布局。
先導(dǎo)的氫能裝備是2018年成立，相等剛好三年，目前在國(guó)內(nèi)燃料電池裝備市場(chǎng)占有率應(yīng)該占比第一，我們也和國(guó)內(nèi)外多家客戶開(kāi)始比較深入的合作，我們也開(kāi)發(fā)非常有代表性的設(shè)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(shè)備有所借鑒，其實(shí)燃料電池設(shè)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(guó)外去學(xué)習(xí)。
謝謝各位！
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