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大连技术攻克燃料电池金属极板高精密加工技术瓶颈

大连日报 2021年01月12日 14:49

  本报讯(大连新闻传媒集团记者谢小芳)氢能与燃料电池是我国新能源技术研发的热点。当前,氢能与燃料电池产业仍面临着成本、寿命、缺乏大规模制造工艺等问题。记者从中国科学院大连化学物理研究所获悉,该所与大连神通模具公司开展产学研合作,集中开展全金属双极板燃料电池技术攻关,目前已掌握了薄层不锈钢金属双极板的高精度冲压成型工艺,进而开发出新一代氢燃料电池电堆,功率密度达到国际先进水平。

  大连化物所燃料电池研究部部长邵志刚介绍说,燃料电池双极板是燃料电池的核心部件之一,主要包括石墨板、复合板、金属板等三种技术路线。其中,基于金属双极板的燃料电池电堆具有体积小、耐低温、成本低等优势,是发展高功率密度燃料电池电堆的重要研究方向。然而,如何在毫米级的金属薄板上精密加工出微米级精度的流场,是制约其应用的技术难题。大连化物所2001年在国内率先实现了基于复合双极板燃料电池电堆技术的产业化。为攻克金属板高精密加工工艺,大连化物所与大连神通模具公司企业开展了紧密的产学研合作。通过近16年7代模具的技术迭代,掌握了薄层不锈钢金属双极板的高精度冲压成型工艺,开发出新一代氢燃料电池电堆,功率密度从传统复合极板电堆的每升1千瓦提升至每升4千瓦,达到国际先进水平。“这项技术采用的是不锈钢双极板,较国外一些车企采用的钛金属双极板,技术难度更高,但成本大幅下降,具有广阔的推广前景。”邵志刚说。

  大连神通模具公司技术部部长吕晶说,这十几年间,极板结构不断迭代,金属极板成型面积也不断增加,目前达到64,500平方毫米,材料厚度0.1毫米。“依据开发结果,我们与大连化物所联手制定了金属极板的质量标准,也成为同行极板部件的验收标准。”

  2018年以来,大连化物所、神通模具公司与安徽明天氢能公司进一步合作,在安徽六安建成了我国首套自主知识产权的金属双极板燃料电池电堆生产线,所开发的多款型号的系列产品性能指标达到国内领先、国际先进水平,产品在燃料电池公交车得到应用,为推进我国氢能与燃料电池的国产化提供了有力支撑。

  据了解,去年以来,为支持大连市模具企业尽快复工复产,大连市创新创业创投服务中心制定了《大连市模具技术公共服务平台服务费减免实施方案》,进一步降低模具平台服务费,受到模具企业好评。同时,开展模具设计、电加工、加工中心等人才培训、实训;组织企业参加上海模具展等专业技术展会;与大连化物所、大连理工大学、大连工业大学等高校和科研院所进行多维度“产学研用”一体化合作,在新能源、汽车、电子电器等领域,完成了多项高端模具研发任务和课题攻关,提高了模具行业加工、检测整体水平,推动大连市模具产业驶入高质量发展的“快车道”。