氫燃料電池產(chǎn)線智能化發(fā)展方向

一種將氫和氧的化學(xué)能通過(guò)電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置。工作溫度50~80℃，轉(zhuǎn)化效率40~50%。具有啟動(dòng)快，模塊化的特點(diǎn)，功率密度高，環(huán)境友好等特點(diǎn)。

圖1：氫燃料電池工作原理

以氫氣為燃料，質(zhì)子交換膜燃料電池，因功率密度高，使用壽命長(zhǎng)，充氣快，無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。已被日本、美國(guó)等國(guó)家作為國(guó)家能源重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目；氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在商用車(chē)和乘用車(chē)上得到應(yīng)用，逐漸被世界各國(guó)所研究和推廣應(yīng)用。

電堆是氫燃料電池的電能來(lái)源，是氫燃料電池中最關(guān)鍵的部分，燃料電池電堆由端板、絕緣板、集流板、雙極板、膜電極等組成多個(gè)單電池組成。一般上百個(gè)單電池以堆棧的方式構(gòu)成電池電堆。

如何生產(chǎn)膜電極、雙極板，以及如何將雙極板、膜電極及輔料生產(chǎn)出電堆，是解決氫燃料電堆的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵，只要通過(guò)產(chǎn)業(yè)化，才能降低成本，保證產(chǎn)品一致性，提高質(zhì)量，才能推動(dòng)氫燃料電池行業(yè)健康發(fā)展。

圖2：電堆組裝現(xiàn)場(chǎng)

我們開(kāi)發(fā)氫燃料電池產(chǎn)線，必須把握燃料電池的發(fā)展方向，了解工藝，才能開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足客戶(hù)需要產(chǎn)品。

當(dāng)前燃料電池發(fā)展有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1.燃料電池處在一個(gè)正在產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵時(shí)期，技術(shù)不斷更新，產(chǎn)品從研發(fā)到批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)化。

2.燃料電池要求：耐久性、高功率密度、大功率、低溫啟動(dòng)及低成本。

3.適應(yīng)石墨、金屬板燃料電池，開(kāi)發(fā)柔性化、模塊化、個(gè)性化產(chǎn)線。

4.推進(jìn)燃料電池發(fā)展，必須采用智能化、數(shù)字化技術(shù)推進(jìn)成本降低，質(zhì)量提高。

隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)化拐點(diǎn)顯現(xiàn)，數(shù)字化、智能化控制成為燃料電池制造發(fā)展的重要課題。必須采用新技術(shù)，推進(jìn)燃料電池產(chǎn)線智能化，才是保證燃料電池行業(yè)健康發(fā)展。

我們將圍繞數(shù)字技術(shù)應(yīng)用、同步工程開(kāi)發(fā)以及智能化技術(shù)應(yīng)用，在氫燃料電池產(chǎn)線上，進(jìn)行深入的探討。

數(shù)字技術(shù)應(yīng)用方面

在開(kāi)始規(guī)劃設(shè)計(jì)方面，通過(guò)工廠級(jí)建模規(guī)劃，工位工藝的數(shù)字化模擬，以及設(shè)備設(shè)計(jì)分析，擺脫經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)，精益設(shè)計(jì)。通過(guò)工廠級(jí)的建模仿真，導(dǎo)入MES系統(tǒng)，可對(duì)整線聯(lián)動(dòng)分析產(chǎn)線節(jié)拍，瓶頸工位工況，優(yōu)化物流，計(jì)算最佳AGV最優(yōu)數(shù)量，計(jì)算和優(yōu)化倉(cāng)庫(kù)利用率，從而減少庫(kù)存。整線生產(chǎn)過(guò)程透明化、實(shí)時(shí)。

同步工程開(kāi)發(fā)方面

在同步工程開(kāi)發(fā)方面，以客戶(hù)為中心，針對(duì)客戶(hù)工藝參數(shù)，通過(guò)尺寸鏈分析，協(xié)助客戶(hù)優(yōu)化工藝參數(shù)；針對(duì)產(chǎn)品參數(shù)，通過(guò)可制造性分析，從設(shè)備角度協(xié)助客戶(hù)制定關(guān)鍵產(chǎn)品參數(shù)。如在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，保證在不同工位，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致，減小累積誤差。

基于同步工程開(kāi)發(fā)，與客戶(hù)協(xié)同，協(xié)助客戶(hù)制定個(gè)性化產(chǎn)品；從設(shè)備角度優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低成本。產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化，必須提高效率，降低成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)率。

智能化應(yīng)用方面

在智能化應(yīng)用方面，不可為了智能化而智能化，智能化一定為客戶(hù)創(chuàng)造價(jià)值，一定要考慮產(chǎn)品兼容性。特別是可靠性，如果失去可靠性，由于自動(dòng)化、智能化節(jié)省的人工，提高的效率，可能會(huì)轉(zhuǎn)化為停產(chǎn)損失以及設(shè)備的維護(hù)。要在產(chǎn)品的兼容，物流運(yùn)轉(zhuǎn)，質(zhì)量檢測(cè)甚至預(yù)測(cè)，信息系統(tǒng)互聯(lián)等基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。

在產(chǎn)線制定化上，提高產(chǎn)線自動(dòng)化率，能兼容多款(不同功率)產(chǎn)品。提高設(shè)備柔性化、模塊化，方便設(shè)備升級(jí)改造。

物流轉(zhuǎn)運(yùn)自動(dòng)化方面，可實(shí)現(xiàn)物料全流程自動(dòng)化輸送，物料自動(dòng)掃碼，避免人工干預(yù)出錯(cuò)，具有防呆功能，有利于物流管理，降低人工成本。

智能質(zhì)量檢測(cè)方面，通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)及深度學(xué)習(xí)，提高缺陷識(shí)別率及分類(lèi)模型，提升產(chǎn)品質(zhì)量和檢測(cè)效率。

加大科技投入，堅(jiān)持自主研發(fā)，自主創(chuàng)新；以客戶(hù)為中心，專(zhuān)注氫燃料電池行業(yè)，打造國(guó)內(nèi)氫燃料電池產(chǎn)線智能化、數(shù)字化，促進(jìn)氫燃料電池行業(yè)發(fā)展。