氢燃料电池产线智能化发展方向

一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置。工作温度50~80℃，转化效率40~50%。具有启动快，模块化的特点，功率密度高，环境友好等特点。

图1：氢燃料电池工作原理

以氢气为燃料，质子交换膜燃料电池，因功率密度高，使用寿命长，充气快，无污染等优点。已被日本、美国等国家作为国家能源重点发展项目；氢燃料电池发动机在商用车和乘用车上得到应用，逐渐被世界各国所研究和推广应用。

电堆是氢燃料电池的电能来源，是氢燃料电池中最关键的部分，燃料电池电堆由端板、绝缘板、集流板、双极板、膜电极等组成多个单电池组成。一般上百个单电池以堆栈的方式构成电池电堆。

如何生产膜电极、双极板，以及如何将双极板、膜电极及辅料生产出电堆，是解决氢燃料电堆的产业化关键，只要通过产业化，才能降低成本，保证产品一致性，提高质量，才能推动氢燃料电池行业健康发展。

图2：电堆组装现场

我们开发氢燃料电池产线，必须把握燃料电池的发展方向，了解工艺，才能开发出满足客户需要产品。

当前燃料电池发展有以下几个特点：

1.燃料电池处在一个正在产业化关键时期，技术不断更新，产品从研发到批量生产转化。

2.燃料电池要求：耐久性、高功率密度、大功率、低温启动及低成本。

3.适应石墨、金属板燃料电池，开发柔性化、模块化、个性化产线。

4.推进燃料电池发展，必须采用智能化、数字化技术推进成本降低，质量提高。

随着新能源汽车市场化拐点显现，数字化、智能化控制成为燃料电池制造发展的重要课题。必须采用新技术，推进燃料电池产线智能化，才是保证燃料电池行业健康发展。

我们将围绕数字技术应用、同步工程开发以及智能化技术应用，在氢燃料电池产线上，进行深入的探讨。

数字技术应用方面

在开始规划设计方面，通过工厂级建模规划，工位工艺的数字化模拟，以及设备设计分析，摆脱经验设计，实现数字化设计，精益设计。通过工厂级的建模仿真，导入MES系统，可对整线联动分析产线节拍，瓶颈工位工况，优化物流，计算最佳AGV最优数量，计算和优化仓库利用率，从而减少库存。整线生产过程透明化、实时。

同步工程开发方面

在同步工程开发方面，以客户为中心，针对客户工艺参数，通过尺寸链分析，协助客户优化工艺参数；针对产品参数，通过可制造性分析，从设备角度协助客户制定关键产品参数。如在产品生产过程中，保证在不同工位，定位基准与设计基准一致，减小累积误差。

基于同步工程开发，与客户协同，协助客户制定个性化产品；从设备角度优化设计，降低成本。产品产业化，必须提高效率，降低成本，提高产品竞争率。

智能化应用方面

在智能化应用方面，不可为了智能化而智能化，智能化一定为客户创造价值，一定要考虑产品兼容性。特别是可靠性，如果失去可靠性，由于自动化、智能化节省的人工，提高的效率，可能会转化为停产损失以及设备的维护。要在产品的兼容，物流运转，质量检测甚至预测，信息系统互联等基础上，实现自动化、智能化。

在产线制定化上，提高产线自动化率，能兼容多款(不同功率)产品。提高设备柔性化、模块化，方便设备升级改造。

物流转运自动化方面，可实现物料全流程自动化输送，物料自动扫码，避免人工干预出错，具有防呆功能，有利于物流管理，降低人工成本。

智能质量检测方面，通过视觉系统、大数据及深度学习，提高缺陷识别率及分类模型，提升产品质量和检测效率。

加大科技投入，坚持自主研发，自主创新；以客户为中心，专注氢燃料电池行业，打造国内氢燃料电池产线智能化、数字化，促进氢燃料电池行业发展。