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新研氢能齐志刚：夯实基础砥砺前行

揭晓时间：2020-03-13 08:50

从0到1，往往是最艰难的，而中国金属板电堆的研发正处于这个阶段。

　　作为新研氢能源科技有限公司（下称“新研氢能”）合资首创人和首席手艺官的齐志刚博士，向导具有富厚燃料电池手艺开发与应用履历的专家组成的焦点团队，筚路蓝缕启山林，一步一个脚印推进金属板电堆的研发设计及生产，让新研氢能成为海内金属板电堆的立异公司及典范代表。

　　在海内金属板手艺基础差、人才极端缺乏的情形下，新研氢能自主掌握了金属极板设计、洗濯、焊接、防腐镀层等手艺和工艺，同时金属板电堆、测试台和电压巡检板研发制造能力处于海内外先进水平。公司具备40kW金属板电堆量产能力，峰值体积功率可达2.9kW/L，现在正在开发60-80kW金属板电堆。

　　为了充分使用各地资源，新研氢能旗下有三家子公司，各自肩负差别的职责：北京新研创能科技有限公司（下称“北京新研”）专注金属极板设计及电堆研发，大连擎研科技有限公司（下称“大连擎研”）着重于燃料电池系统控制集成和测试台，大同新研氢能源科技有限公司（下称“大同新研”）则为工业基地和运营的突破口。

　　现在北京新研和大连擎研具备小批量生产能力，而大同新研则妄想产能1万套，分期建设，一期厂房建设已完成，装备陆续进驻中，预计今年年底完成，抵达年产1000套产能；在大同建成了一个500kg/天撬装式加氢站，便于树模运行车辆加氢。

　　夯实手艺基础、工业结构、产能建设“多管齐下”，同时新研氢能也十分重视拓展市场，划分与中通客车、厦门金旅团结开发了厢式物流车、公交车，入选工信部通告。别的，大同新研与中通客车完成22辆9吨燃料电池物流车的装配，车辆在6月份就抵达了大同。

　　“公司集中装配这么多车，是为了在现实跑的历程中累积更多履历。” 齐志刚透露，燃料电池汽车作为“新物种”，在刚最先运行历程中一定会遇到种种各样的难以预料的问题，通过装车运行可以提前做好现实验证，为日后更大批量装车运行做好准备。

　　重新研氢能在手艺及市场方面取得的一系列效果来看，很难信托这是一家建设于2017年的年轻公司。这与齐志刚及其焦点团队的资深事情履历及扎实奋进的事情精神分不开。

　　高工氢电相识到，齐志刚在海内外燃料电池领域深耕了20余年，对燃料电池从要害质推测系统控制集成都有深刻的明确和现实事情履历，解决了若干要害难题，不少全球首创的手艺、要领等已经实着实在地应用到了燃料电池的生产实践中。他加入了30多个燃料电池标准的制修订，是国际电工协会（IEC）燃料电池手艺分会（TC105）第一事情组（WG1）的召集人（Convenor）和第六、第十事情组的专家，也是“国家高手艺研究生长妄想”（简称863妄想）首席专家。

　　目今燃料电池行业保存政策系统建设不明晰、手艺蹊径纷争强烈、企业多而浮于外貌等诸多乱象，新研氢能是扎实奋进卓有效果的企业代表。高工氢电特殊专访了齐志刚博士，以分享他在手艺攻关方面的履历、怎样攻克创业时的种种艰难及对行业生长趋势的看法等，下面是访谈的部分内容，供读者借鉴。

　　高工氢电：讨教金属板电堆在研发及制造上的手艺难点有哪些？新研氢能是怎样战胜的？

　　齐志刚：从金属板到电堆有几个难点：设计、成形、焊接及密封。

　　金属极板设计首先要思量怎样实现其功效性；其次怎样做大活性面积；再次导流区怎么设计才华把流体导流到反应区，使每一根流道中流体流速相近、压力降相近；再是可加工性，冲压后不可有分子水平的漏眼及显着的形变，以及耐久性和本钱。

　　阴极板和阳极板相互关联，不可完全自力。设计阴极板流道时应该想阳极板是什么样的，最后它们要合在一起。若是这一点思量不到，设计出来的工具一定有问题；冷却液流场完全是由阴极板背面的流场和阳极板背面的流场合在一起决议的，不可单独设计，以是在设计阴极板和阳极板时也要思量到冷却液流道是什么样的�；谎灾�，设计板子时要有立体感，这需要很好的想象力，之后还要思量加工难度。

　　为了抵达预想的效果，我们经常需要设计若干版，重复举行模拟仿真盘算，直到抵达要求为止。通过这关后，进入模具加工环节；试冲后需要检查板子漏不漏，平整度好欠好，若是不知足要求，还得修正模具。整个历程是很是泯灭时间的。以是研发有时会比预想历程要慢，但我们宁愿慢一点，也要设计出最优结构，而不是简朴地增添单电池数目来提高电堆功率。

　　我们通过对0.1mm不锈钢板材举行冲压来制备阴极板和阳极板。冲压后要检查极板是否知足要求，如是否有针眼，分子巨细的针眼都是不可的。怎样检查这么小的针眼也需要动头脑好好想一想。我们最先时检查每一片极板，确实没有针眼等问题后，固化工艺和装备，在后续的生产中举行抽检。现在我们还没有掌握快速、一连检查分子巨细针眼的要领，以是，包管冲压制品率高很是要害，不然，每一片极板都举行手工检查的话，生产节奏会很慢、事情量会很大。

　　金属阴极板和阳极板形成双极板有两种方法，一是焊接，一是粘接。粘结现在用的可能未几，焊接方法可能会更好。不管用哪种方法，设计板子时要思量好。焊接要思量若干因素，好比密封性、牢靠性、一致性、耐久性、平整度，不可焊完以后板子变形大。焊的历程是通过热把两块板子熔化焊接在一起，以是一定要控制好，不可欠焊、过焊，以及板子不可变形。

　　在焊接历程中，为了把控好焊接水平及速率等，我们跟激光装备厂家要经由重复相同，才华最终解决问题。新的问题泛起了，还要继续解决。

　　在密封环节，电堆中的双极板和膜电极之间必需要有很好的密封，密封不良会导致气体泄露，降低氢的使用率，影响燃料电池的效率，影响电堆寿命，严重时会导致电堆无法事情。若是电堆运行时气体的压力较高，对密封的要求就更高一些。我们现在接纳的是密封圈，但也在思量其他的密封方法。

　　高工氢电：讨教在现在市场容量尚小且工艺蹊径可能会爆发转变的情形下，有没有须要大笔投资建自动化产线？大同新研生产基地建设情形怎样？

　　齐志刚：自动化生产是有须要的。人工装堆会泛起一些意想不到的失误，可能不是忘了装一片膜电极就是漏装了一片双极板，而机械装就不会。另外，机械在举行定位、抓取的同时，可以对膜电极或双极板举行检测，看有没有缺陷，而人眼则看不出来。再次，自动化更能包管电堆的一致性、可靠性、生产效率，这也代表一个公司的手艺实力之一。

　　以前大多用人工装堆，现在要通过机械装堆来实现，初期怎么解决手艺问题有难度。我们对工艺相识，而装备厂家对自动化及机械醒目，我们会告诉装备厂家难点有哪些，一起讨论怎么战胜这些难点，再由他们用自动化来实现。从广东会贵宾厅履向来看，在所有细节问题解决后，整套装备不算特殊贵。

　　建产线简直要思量市场容量问题及工艺转变的可能性，但从产线选型设计到建成投产有个历程，这要求我们需要有往后“跨越”思索的意识，以免到真正投产时又酿成落伍。同时，产线需要能够“柔性”调解，以利便工艺刷新及提高。

　　我们大同生产基地整条产线共有六个工段，正在分段建设中。第一工段是极板成型，第二段是洗濯，第三段是焊接，第四段是防腐涂层，第五段是密封，第六段是自动化妆堆。整个产线要实现：0.1毫米金属板材从一端进去，电堆从另一端出来。预计今年年底能建完，把整条产线调通。

　　广东会贵宾厅产线自动化水平较量高，好比电堆自动化组装装备，有两个机械手认真抓取，它具有一系列的功效。在防腐涂层环节，我们采购了一台外洋装备。这款装备是经由多年验证的成熟装备，镀层的寿命性能体现都很不错，镀的速率也非�？�，同时还凭证广东会贵宾厅需求举行了细节调解，增添了一个很是要害的功效。我们这台装备既可以镀金属化合物，也可以镀碳。

　　高工氢电：从现在来看，石墨板电堆占有了市场主流，但也有许多人看好金属板电堆未来市场潜力。讨教您怎样看待两种差别手艺蹊径的生长远景？两者是否一定会睁开竞争？

　　齐志刚：从手艺角度来看，石墨板和金属板各有优弱点。石墨自己抗侵蚀能力比金属质料要好，流道设计相对容易，但石墨板脆，抗振能力欠好，同时热容大，应用到电堆上时冷启动性能体现差；金属板流道设计难度大，现在防腐镀层在寿命体现上不如石墨板，但其重量轻、体积小，热容小，在冷启动体现上很是好。在功率密度上，金属板电堆功率更容易做大。

　　从市场应用来看，石墨板手艺相对成熟些，备用电源、牢靠式发电、客车等领域也都有现实运行案例，现在是较量好的选择，在寿命体现上简直不错。

　　差别的生长阶段对电堆要求的着重点也会纷歧样。随着燃料电池汽车应用场景增添，对重量轻、体积小的金属板电堆需求越创造确。好比乘用车一定接纳金属堆，而乘用车也是未来最大的市场，现在包括重卡在内的其他车型也在实验用金属板电堆，如日本的丰田汽车公司。加之手艺一直完善，金属板可靠性、寿命也会越来越好，批量生产后本钱会更低。

　　我信托金属板电堆和石墨板电堆都大有可为，各有自己最佳的应用领域。

　　高工氢电：今年国家津贴政策虽迟迟未出，但预计津贴门槛会提高，导致“拼功率”征象显着，您怎么看？有人建议津贴中上游，以增进要害部件及焦点质料手艺攻关，这可行吗？

　　齐志刚:大功率电堆可以较快地“做”出来，好比我们公司成熟的产品是40kW，加一倍膜电极进去后，也能抵达80kW，但这并不是最优的设计，在现实运行中可能会泛起种种各样的问题。现在行业内确实有许多宣传大功率的，这不代表已经能够作为商品来用。针对大功率，我们需要凭证大功率最优方法去设计，需要时间去打磨手艺，并不是简朴地增添单电池的片数。

　　关于津贴政策，行业内有许多议论。我以为，国家将氢能作为调解能源结构的战略偏向，正鼎力大举推动工业转型升级，这个是毋庸置疑的。现在各个地方都在鼎力大举推动氢能工业建设，燃料电池这把火刚刚热起来，突然作废津贴把火浇灭，这个可能性不大。在津贴方法上，或许有更好的津贴方法，但哪种方法能更好地执行，有待讨论。

　　着实作为企业，我们控制不了外在因素，我们只能做好自己的产品，扎实走好自己的路。我们下一步事情是优化模具及极板成型条件，优化膜电极和极板的匹配，为60到80千瓦的电堆开发极板，完成每步半自动化或自动化生产，实现生产全链条的自动化或者半自动化，抵达年产1000个大于40千瓦电堆的的规模。

　　现在整个行业还处于起步阶段，我们至心希望圈内企业都能生长好，携手将氢能工业做大做强。（万萍萍）

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