看设备企业布局变化，读懂氢电制造新趋势

燃料电池/电解槽制造装备领域正在掀起一波工艺提升、产品迭代的浪潮。

从产业化实践来看，燃料电池电堆及核心材料的制造已经开始从小批量中试线向规模化量产线迈进；电解槽及核心材料的制造则迈出实验室级向小规模中试跃升，氢电制造装备的迭代速度正在加快。

在绿氢产业快速崛起的背景下，燃料电池制造设备、电解水制氢制造设备都面临着技术变革和升级迭代的压力。在2023高工氢电年会上，来自不同细分市场的制造设备企业分享了当前燃料电池和电解槽制造领域的新变化。 

氢电制造装备发展新变革

在氢能与燃料电极产业快速的背景下，下游降本与效率诉求层层传递，需要设备赋能产业制造革新。嘉拓智能副总裁周研认为，氢能行业与锂电行业有相似的发展历程，2010-2020年国内氢能行业处于起步阶段，大部分制造装备引入进口；2020年-至今，国产制造装备市场机遇开始出现，当前氢能制造装备行业处于国产化和创新阶段。作为集技术研发、制造生产及销售服务于一体的高端智能装备供应商，嘉拓智能已将锂电池行业中积累的涂布技术经验，引入到了MEA制成中非常核心的CCM涂布领域，继续发挥其自身固有的优势。

虽然，目前氢电产业的制造尚未迈入规模化制造阶段，但是从未来的发展方向来看，一些头部企业已经在开始准备提前布局氢电制造的智能工厂。

利元亨研究院院长杜义贤博士对如何助力氢电企业打造智能工厂有着清晰的见解。他表示，现阶段智能工厂推进不理想的主要原因是对智能工厂在实施过程中的问题看不透彻。在智能工厂的实施及运营需要更高技能和更高知识的人员；智能工厂产生的数据需要更多IT人员进行处理；智能工厂实施需要多部门配合；明确实施智能工厂的生产经营指标；明确智能工厂的经营流程。

从双极板技术路线来看，国内已有多家电堆公司使用柔性石墨双极板，柔性石墨双极板代表未来的技术潮流与发展趋势。

环华氢能总经理邓亮表示，从技术要求来看，目前国内外行业技术指标要求比2021年DOE标准要高2～3倍。环华氢能率先在佛山南海实现了柔性石墨板本地化规模量产、技术全自主化、原材料全国产化、关键产线设备全部自制、全工艺流程绿色环保无排放，快速高效地实现了自主技术与生产相结合。

在金属双极板制造环节，兴锻智能装备总经理梁伯科认为，随着燃料电池体积、重量、成本等要求越来越高，极板的厚度也越来越小，金属极板冲压成形难度也越来越大。兴锻研发的伺服压力机具有多样的运转模式、节能降噪、下死点停顿保压、可实现正逆往返运动加压、提高模具寿命、便于自动化同步等多个优点，让金属双极板的规模化制造过程中，能显著提升产品的精度和一致性。

氢能源东风起势的情况下，装备企业更讲究顺势而为。世椿新能源销售总监许昌表示，氢电装备领域要有担当、有所做为。世椿新能源集中精力围绕四大关键核心工艺技术，具备了膜电极封装解决能力、双极板封装工艺解决能力、电堆、系统组装工艺解决能力、电解槽生产工艺解决能力。世椿新能源根据客户需求和行业痛点，不断改进创新产品，例如，其在电堆、系统组装工艺能够实现堆叠精度±0.15mm、钢带折弯、绑带、焊接自动作业完成、电堆预压后快速自动气密检测等。

激光设备企业也在为燃料电池行业的降本增效贡献自己的力量。华工激光氢能事业部总经理杨田表示，在燃料电池领域，公司可为用户提供燃料电池双极板智能制造解决方案“交钥匙”工程，目前公司金属双极板自动化产线历经多次迭代优化，整线一次良率可达98%以上，可为客户提供从试验到中试再到量产方案的激光整体解决方案。  

电解水制氢制造装备起势

随着PEM电解槽向更大标方的方向发展，PEM电堆的堆叠也开始逐渐由人工操作走向自动化。

隆深氢能总经理丁彦春表示，PEM电解槽MEA在制备过程中，需要完成浆料制备、CCM制备、五合一制备、伺服热压伺服冷压、六/七合一制备和气密检测等关键步骤，在CCM制备环节，根据涂布方式的不同，有“喷涂+热压整平”、“狭缝涂布+平板转印”和“狭缝涂布+热辊转印”等不同的工艺路线可供选择。目前，隆深的膜电极喷涂设备做到了1.2m×1.2m的喷涂尺寸，双面转印涂布最高可以做到1.2m宽幅。

除了隆深氢能，还有氢导智能、世椿新能源、嘉拓智能等设备制造商在PEM电解槽膜电极制造方面进行了设备和工艺革新。

例如，氢导智能针对PEM电解槽MEA制备制浆研磨、涂布、封装和电堆堆叠技术特点和难点，研发了专为电解水涂布开发制浆-研磨一体机、桌面狭缝涂布机、阳极涂布机、高兼容度双面转印设备、成品裁切设备、电解槽组装产线等产品。2023年10月，由氢导智能研发的PEM电解槽堆叠整线正式交付某世界500强头部客户。

世椿新能源在电解槽生产工艺解决方面拥有电解槽点胶机、电解槽膜电极封装机、电解槽电堆组装压机和电解槽电堆组装生产线等产品；嘉拓智能研发了水电解制氢CCM狭缝直涂设备、碱性隔膜涂布设备等多款产品，深度赋能电解水制氢行业发展。

当前，电解水制氢制造设备正在往更上游的核心材料方面延伸。

航天华阳现阶段研究开发出了气体扩散层、膜电极、碱水制氢隔膜等关键材料生产装备技术解决方案，并达到量产功能。其中，质子交换膜生产线已在燃料电池、电解水制氢、液流电池等多领域应用。

整体来看，现阶段碱槽生产还存在诸多不足之处，例如，加工环节存在人力成本高、安全风险高；手工为主，效率低精度差；专机专用多型号无法匹配；人工点检误无实时数据反馈的痛点。为此，华工激光所提供的碱性电解槽产品及解决方案—全自动化产线、碱性电解槽极框+极板焊接自动化产线、碱性电解槽极网切割+焊接自动化产线、碱性电解槽系列专机可助力行业企业解决这些痛点。