“氢”装前行！通快举办线上发布会，聚焦电池燃料高效生产制造

2月9日欧洲中部时间下午1点（北京时间晚上8点），通快集团在德国迪琴根总部举办了汽车行业激光技术开放日活动，会议主题围绕氢技术所展开。通快激光全球首席执行官兼通快集团董事会成员Christian Schmitz博士和通快激光新能源汽车行业全球负责人Johannes Buhrle先生，就如何推广高性能燃料电池技术并帮助汽车制造商成功转向，和与会嘉宾和受邀媒体一同探讨相关话题。

会议开始后，Christian Schmitz先生首先做了发言介绍。他谈到，长期以来，汽车行业一直致力于电动化发展，从而满足可持续发展的需要。不过对于卡车和公共汽车来说，如果电池成本依然居高不下，纯电化的长距离行驶几乎无法实现。

通快激光全球首席执行官兼通快集团董事会成员Christian Schmitz博士

燃料电池的核心电池是一种称为“堆栈”的结构，由许多单层的双极板正负极材料组成。它们将氢气和氧气转化为电能，从而驱使马达发电同时产生水和热，而不会产生废气。如果没有高度灵活复杂的工业制造技术和激光技术，就无法经济高效地生产这些超薄的金属板，也不能实现不锈钢双极板的高质量焊接。

通快与全世界所有涉及燃料电池领域的领先技术公司建立了合作。在激光应用中心，通快和客户开展了紧密协作来积极推进双极板生产，正如之前在电动汽车电池生产中做到的一样。通快现在是这个领域的市场领导者。

用于新能源电池生产的激光器是通快的一个主要销售动力。通快激光器在电动汽车电池生产中的大规模应用已经超过了30种。基于电池的电动车激光应用将继续成为通快又一个重要核心技术产业。

通快认为，燃料电池是一个长远的发展方向，也看到了其在重型运输方面的潜力。目前，世界各国的重型车辆生产商相继使用燃料电池，由氢能驱动的卡车也将在道路上越来越多地被看到。此外，燃料电池不仅适用于卡车、巴士或汽车，还适用于为工业车间和住宅楼、钢铁生产、化工工业和航空提供能源。

通快激光实现双极板高效焊接

作为卡车、公共汽车和船舶的氢燃料

运输交通中，氢燃料不仅可作为公共交通系统、重型货车和乘用车的常用燃料，还适用于船舶发动机。尤其在环境保护方面，氢燃料电池几乎能实现零碳排放。中国也正式将发展燃料电池纳入国家计划，制定了到2030年实现100万辆燃料电池汽车上路的目标。

目前，丰田、戴姆勒、现代和沃尔沃在内的老牌汽车制造商以及Nikola Motor等造车新势力正在推动氢能卡车的开发。原材料和零部件制造商已尝试开始小规模试产，在德国和世界上的其他地方，产能更高的工厂正在计划中或已在建设。

燃料电池是重型车辆绝佳的动力来源。一方面，由于卡车、公共汽车、火车和轮船的重量较大，需要大量能源。相比动力电池而言，氢能源能够进行长距离行驶。另一方面，氢燃料电池因其续航里程长和加氢时间短从而具有更多优势。

近年来，可再生能源的增长导致全球地区平准化度电成本（LCOE）急剧下降。因此，一些地区正在以具有竞争力的价格生产氢能源。与此同时，全球也在齐心协力应对气候挑战，其中包括德国、日本、法国、韩国、澳大利亚、挪威和荷兰都将氢能纳入了国家战略。国际合作是氢气生产和供应的重要因素。因此，全球化供应链对于实现氢经济的突破至关重要。

“氢”装前行，激光技术是关键

双极板由两块极薄的不锈钢板组成，每块板大小约等于一张A4纸，但厚度堪比人的发丝。双极板焊接是充满挑战的 ——焊缝是一个肉眼几乎无法辨别的细缝，哪怕是一个最微小的缺陷都会造成严重后果。这是因为氢气是当前世界上体积最小的分子，比天然气甲烷小得多，它可以从每个细小的裂缝中滑过。

任何一个细小的裂缝将导致整个燃料电池电堆结构无法正常使用。因此最艰巨的挑战是如何找到一种支持大空间、支持复杂的几何形状精密焊接并且支持绝对气密的高质量极薄焊缝的方法。为了防止焊接板材时金属板翘曲必须将进入工件的热量降至最低。仅以上严苛要求就将几乎所有加工手段排除在外，除了激光。

TruLaser Cell 3000加工双极板

此外，双极板的焊接还需要进行焊缝牢固和气密的测试。通快正在研发集成的传感器解决方案，能够在降低测试时间和成本的同时,确保满足质量标准。在这一领域，通快拥有丰富的专业知识并且与全球所有涉及燃料电池领域的领先技术公司均建立了合作。此外，通快正在不遗余力地推动更多的激光技术的前沿发展，并且希望在不久将来能使燃料电池的制造过程更加高效、更加经济。

激光不仅成为了燃料电池的加工工具，同时也成为了制造氢气的关键技术。他认为当前的动力电池技术将成为制约汽车销量的重要因素。相比动力电池，氢能发电更有优势，尤其是对于像卡车这样需要长距离行驶的车辆，氢能是一个更好的选择，更高的续航里程，更短的燃料补充时间（相比给动力电池充电）。氢能汽车的燃料电池将是一个可持续、稳定的电源。通快预计未来在这方面的市场将占据10%到20%的市场份额。

未来可降低价格和生产成本

在任何一项技术和应用大规模使用前，必须将其成本控制在企业能承受的范围内，这也是当前工业化批量化生产的必经之路。对此，Johannes Buhrle补充了技术方面的细节。目前通快在双极板焊接的速度最快可以达到1m/s，未来预计可以达到3-5m/s。

通过在激光器中增加扫描场的视域大小，可以更快实现加工速度。想象一下，焊接一块双极板需要3-5s，但在测试时间却要花上30-40s。因此一旦改善了焊接工艺，使其更稳定可靠，测试时间也会相应减少。最终这些都会在制造成本上有所体现。

Christian Schmitz对此表示，如果花大量时间用于测试的话，那就说明焊接工艺本身还不能达到完全可靠的程度。因此，如果未来通快的焊接工艺能达到完全让用户信任的话，那么就没有必要测试每块双极板了。目前，通快在激光技术和传感器技术方面处于行业领先水平。所以，他相信未来不仅在燃料电池还在氢能制造方面，通快都会有所作为。