做我自己,创新策源 阅读至10%

做我自己,创新策源

书名:氢装上阵 作者:琉云 本章字数:2082字 更新时间:2022-03-02 10:00

“研发燃料电池的人又有情怀,在看不清市场前景的情况下,也不能放弃!”杨总对科研团队成员说道。

“决不放弃!”大家自信满满地说道。

最近团队成员在研究质子交换膜的燃料电池电解槽金属极板,利用风能和太阳能等再生能源进行电解水制氢。

燃料电池以氢气、空气中的氧气等为原料,在催化剂作用下通过化学反应产生电流,排放的是水,不会造成空气污染。

业界普遍认为加注氢气的燃料电池汽车是汽车未来发展的一种“终极形态”,与纯电动车相比,燃料电池汽车的加注时间很短,续航里程更长,环保性能更优。

在各种新能源汽车中,燃料电池汽车的商业化进程较慢,市场前景长期以来都不太明晰。

早在2005年,杨总就开始带领团队研发燃料电池双极板了。

在“15年磨一剑”历程中,他们就遇到过很多技术挑战,也一度因看不清燃料电池汽车的发展前景而感到困惑,但是他们选择了坚持,始终都没有改变研究方向。

现在盛远得到上交大科研技术团队的依托,突破了关键核心技术,创新策源实现“两板三场”结构技术改进。

会议结束后,赵硕和杜从远、习薇以及科研团队的成员在实验室研究加工精度的控制和密封技术。

他们遇到了一个材料方面的问题。

日本、欧洲企业用钛合金取代传统的石墨,而我国缺钛,技术路径不同。

科研团队研究摸索了很久才发明了多元复合涂层。

但是寿命达不到5000小时的考核。

团队成员做了很多实验研究,还是没能研究出可行的技术路径。

这天,赵硕正在思考,习薇无意中说了一句:“用不锈钢和复合涂层加在一起是不是更好一点呢?”

赵硕突然得到了灵感,和科研团队制定了不锈钢+复合涂层方案,发明了钛、铬、氮、碳等多元复合涂层,层数有二三十层之多,每一层的工艺各不相同。

由于十分致密,复合涂层的厚度在100纳米以下,具有高耐蚀性,高导电性能。

经测试,其接触电阻和腐蚀电流显著优于国外先进涂层,顺利通过了车用5000小时寿命的考核。

下班了,赵硕请大家吃饭。

习薇因为还有工作没有完成,吃完饭了就匆匆赶回办公室加班。

杜从远最近都在忙于开发新产品,好久都没有跟习薇好好说话了,他看到习薇加班,特意到办公室来找她。

“今天大家都松一口气,可以早点下班了,你就先回去休息,有什么工作留到明天再做。”

“没有,这是我自己的研究工作,最近我看了一些质子交换膜的燃料电池电解槽方面的一些文献,有了一些灵感,想做个实验看看。”

杜从远拍拍胸膛:“别忘了我这个同窗好友,我们曾经研究过燃料电池金属极板,现在研究这个也不难。”

习薇看了一眼杜从远,发现他满脸胡渣,头发又长又乱,把他推出办公室。

“老杜,你回去好好休息,你不要在这里影响我,等你休息好了你再来跟我谈合作的事。”

杜从远揉揉后脑勺走了。

赵硕回办公室拿他的公文包,看到习薇在实验室里,便走进来看她在做什么。

“赵总,你说我们利用风能、太阳能等再生能源进行电解水制氢,两板三场的一个电解槽的极板能够有300~400平方厘米的反应面积吗?”

赵硕皱眉:“你想研究这个?这个跨越度太大了,一时间很难去完成的,除非是一板两场的结构。”

习薇表示不服:“氢产量达到3到5个立方每小时,电解槽的涂层设计寿命就可以达到4万小时的一个寿命目标,那产氢环节之后就可以实现我们制氢的一个过程。”

赵硕给习薇讲解:“作为氢燃料电池电堆发展必经方向,金属板电堆能实现更小体积,更大功率,很可能重卡时代就将成为氢燃料电池汽车的标配,到2019年底,国内将会具备一定规模的技术电堆企业,预计将陆续推出,采用金属双极板的大堆基础双极板,市场需求也在大规模爆发。”

习薇点点头:“金属双极板全工艺链复杂,需要长期量产的数据积累和迭代能力,否则无法达到电堆的寿命要求,这也是我们国内微细企业少的原因,但是和质子交换膜一样,这些不都是国产化的关键所在吗?”

赵硕:“据了解在燃料电池产业领域,与国际先进水平相比,我国在基础材料、关键核心零部件等方面还有较大的差距。

我们要研发超薄、精度超高,寿命最长的金属双极板,形成完整的金属双极板产业链。为满足市场需求,下一步我们要扩充自动化、更智能化的燃料电池金属双极板研发及生产第二基地。基地达到5000平方。

现在我们的技术进展没有采用精密成形,激光,焊接高性能纳米涂层密封等技术,全工艺链集于一体,要提高产品的一致性、稳定性,为满足市场需求大规模量产低成本化奠定基础。”

习薇:“在精密制造技术方面,金属双极板制备工艺为成形、焊接、涂层(现代、通用、日产等)仅采用这种方式实现金属极板的制造应用于电堆生产。”

赵硕:“我们公司在复杂流道微细薄板成形方面,通过金属薄板细微成形新工艺,利用弹性与板料表面层摩擦增强的尺度效应,建立流道成形质量和反应效率的成形工艺设计,提高精密制造能力和产品良率。我们公司要在高精度成形、焊接热形控制等方面达到国际一流水平。”

习薇表示认同:“耐久性技术能力,我们现在研发的基于非平衡磁控溅射离子镀技术,提升了极板的导电率和耐腐蚀性,因此我们要设计并具备铬梯度涂层,让我们的金属电堆使用寿命能够达到1万小时以上。”

赵硕:“接下来就是极板的批量生产化了,我们要为产品低成本打下坚实基础,助力中国燃料电池行业的发展。”

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