由于純電動(dòng)汽車在續(xù)駛里程、充電時(shí)長(zhǎng)、重載運(yùn)輸?shù)确矫娲嬖谙忍烊毕�，氫燃料電池汽車也被認(rèn)為是解決新能源汽車在商用領(lǐng)域用戶痛點(diǎn)的重要解決方案。氫燃料電池汽車的發(fā)展特點(diǎn)將以商用車為主，它與純電動(dòng)汽車有著不同的應(yīng)用領(lǐng)域。

氫燃料汽車主要由燃料電池系統(tǒng)（包含燃料電池反應(yīng)堆、空氣壓縮機(jī)等）、輔助動(dòng)力電池、儲(chǔ)氫裝置、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力控制單元構(gòu)成。電堆設(shè)備是整個(gè)燃料汽車動(dòng)力系統(tǒng)的心臟，燃料電池電堆由多個(gè)單體電池以串聯(lián)方式層疊組合而成。單體電池是由雙極板與膜電極(MEA-催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙/碳布)組成。

氫燃料電池電堆結(jié)構(gòu)

在氫燃料電池電堆制造過程中，生產(chǎn)設(shè)備的精度和先進(jìn)水平將直接影響到電池的質(zhì)量、發(fā)電效率和使用壽命。光纖激光技術(shù)作為一種先進(jìn)的加工技術(shù)，以其高效精密，可靠穩(wěn)定等特點(diǎn)逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)制作工藝。讓我們來看下IPG在氫燃料電池電堆制造特別是雙極板焊接中能夠帶來的優(yōu)勢(shì)：

采用光纖激光器焊接雙極板

 01 焊縫末端無縮孔，打造平滑焊接表面

 02 提升焊接速度，提高生產(chǎn)效率

 03 材料變形顯著減少，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

 04 焊接與打標(biāo)一體，設(shè)備應(yīng)用更靈活

IPG光纖激光器應(yīng)用

氣體滲透膜（碳紙）切割

氣體滲透膜是氫燃料電池電堆零部件之一。與傳統(tǒng)的刀模切割工藝相比，采用IPG YLPN / YLR激光器切割碳紙，優(yōu)勢(shì)在于無耗材，靈活高效。

碳紙

IPG YLPN激光器

雙極板加工

常見的氫能源燃料電池雙極板分為石墨雙極板、金屬雙極板和復(fù)合雙極板三類。

石墨雙極板雕刻

傳統(tǒng)的機(jī)械銑削易碎、速度慢，而采用IPG YLPN/YLR激光器替代機(jī)械加工方式，切割質(zhì)量和速度均大幅提升。

石墨雙極板

金屬雙極板焊接

雙極板焊接需要考慮密封性、牢固性、一致性、耐久性、平整度等多種因素，對(duì)焊接要求極其嚴(yán)格。傳統(tǒng)的CNC加工方案，焊接效率相對(duì)較低。采用IPG YLR系列激光器，焊接熱量小，速度快，熔深可控，可以避免材料擊穿泄露和金屬表面氧化變性，焊縫平整美觀。

金屬雙極板

IPG YLR系列激光器

金屬/復(fù)合雙極板表面熱處理（改性）

經(jīng)過脈沖激光（包括IPG YLPN系列多種激光器：高斯光 & 平頂光）表面沖擊/加熱后，可實(shí)現(xiàn)金屬表面多種涂層的改性（改變導(dǎo)電性，增加附著強(qiáng)度等）的同時(shí)保持材料不變形。

鈦合金分隔板/雙極板表面涂層改性

文章來源： IPG光纖激光器

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