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產(chǎn)值萬億元的氫能市場 激光工藝能飾演什么角色?

來源:激光制造網(wǎng)2020-01-16 我要評(píng)論(0 )   

導(dǎo)讀:2020年1月14日下午1時(shí)40分許,珠海長煉石化設(shè)備有限公司重整與加氫裝置預(yù)加氫單元發(fā)生閃爆,17:13中國消防微博發(fā)布消息稱

導(dǎo)讀:2020年1月14日下午1時(shí)40分許,珠海長煉石化設(shè)備有限公司重整與加氫裝置預(yù)加氫單元發(fā)生閃爆,17:13中國消防微博發(fā)布消息稱現(xiàn)場火災(zāi)已被撲滅,無人員傷亡。這起事故發(fā)生在該廠重整與加氫裝置預(yù)加氫單元,讓筆者想起了張家口“2018年11月28日”重大爆燃事故,也曾一度將氫能推向輿論的風(fēng)口浪尖。事后調(diào)查顯示,氫能與該事故并無關(guān)聯(lián)。



大家心里想必又會(huì)落下疑問,氫能到底安不安全?

高壓氫氣泄漏引起自燃是氫氣特有的特性。原因在于氫的焦耳-湯姆遜效應(yīng)和轉(zhuǎn)化溫度低,在常溫下,高壓氫氣釋放壓力降低時(shí)溫度就會(huì)急劇升高,再加上氫的燃點(diǎn)低,因此,高壓氫氣突然泄漏非常容易引起氫氣自燃。2019年挪威和美國的兩起事故原因都提到了高壓裝置的泄漏,這也給氫能與燃料電池行業(yè)發(fā)展敲響了警鐘。


中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會(huì)秘書長洑春干認(rèn)為:氫氣是一種極輕、擴(kuò)散性十分強(qiáng)的氣體。但只要相關(guān)企業(yè)在生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)、建造、生產(chǎn)、運(yùn)輸、應(yīng)用等各個(gè)環(huán)節(jié)中嚴(yán)格按照相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,氫能的安全性就能夠得到保障。事實(shí)上,不僅無需談“氫”色變,氫能還正在成為全球能源和交通領(lǐng)域發(fā)力的熱點(diǎn)之一。


近幾年以特斯拉為首的純電動(dòng)新能源車如雨后春筍般冒出,但受制于電池容量和充電速度,因此實(shí)際續(xù)航普遍只有傳統(tǒng)汽油車的四分之一甚至更低,讓很多車主為之困擾。氫能源車以其既保留純電動(dòng)車的環(huán)保特性又兼顧汽油車的長續(xù)航的特點(diǎn),它被認(rèn)為是“真正意義上的新能源車”,氫燃料電池車將是新能源車的終極目標(biāo)。一輛氫燃料電池車的續(xù)航里程普遍可以達(dá)到600公里,加氫時(shí)間快,可控制在3-6分鐘內(nèi),而且排放物只有水。


在“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)與清潔未來” 2019中國汽車影響力論壇中多位嘉賓認(rèn)為,在整個(gè)能源結(jié)構(gòu)里面,氫能承擔(dān)的角色,更多是節(jié)能、清潔、環(huán)保,是中國能源結(jié)構(gòu)里一個(gè)重要的組成部分或補(bǔ)充,而非整體替代。按照工信部的氫燃料電池車發(fā)展規(guī)劃數(shù)據(jù)顯示,到2020年,燃料電池車將會(huì)達(dá)到5000輛,2025年達(dá)到5萬輛,2030年達(dá)到100萬輛。同期建設(shè)加氫站分別為100座,350座和1000座。


目前,氫能汽車分為兩種:一種是氫內(nèi)燃車,是以內(nèi)燃機(jī)燃燒氫氣(通常透過分解甲烷或電解水取得)及空氣中的氧產(chǎn)生動(dòng)力,推動(dòng)的汽車。另一種是氫燃料電池車,是使氫或含氫物質(zhì)及空氣中的氧通過燃料電池以產(chǎn)生電力,再以電力推動(dòng)電動(dòng)機(jī),由電動(dòng)機(jī)推動(dòng)車輛。目前,激光焊接被認(rèn)為是氫燃料電池焊接和最優(yōu)方式之一。


前不久,本媒提到的特斯拉Model 3長續(xù)航的奧秘,就是因?yàn)樘厮估孀兤饔?4個(gè)1-in-1功率模塊組成,這些模塊組裝在針翅式散熱器上。如圖所示,為了有效的做好各模塊的連接,特斯拉使用了大量的激光焊接的工藝,來把MOSFET與銅母線相連。



圖源:網(wǎng)絡(luò)


氫燃料電池主要由端板、金屬雙極板、膜電極組件等組成。在金屬雙極板的焊接方式中,膠粘工藝耗時(shí)較長且難以保證連接的密封性,軟釬焊需要在真空條件下進(jìn)行從而導(dǎo)致焊接成本上升、效率下降,固態(tài)焊接和電輔助固態(tài)焊接的接頭強(qiáng)度略顯不足,相比之下激光焊接被認(rèn)為是雙極板連接工藝中,最為高效和實(shí)惠的連接方式,工序簡單、連接速度快、工藝環(huán)境簡單。

圖源:網(wǎng)絡(luò)


氫能承擔(dān)的角色,更多是節(jié)能、清潔與環(huán)保。隨著綠色環(huán)保概念的不斷推崇,氫能必將成為全球能源和交通領(lǐng)域發(fā)力的熱點(diǎn)之一,屆時(shí)也必將帶來新一輪激光加工設(shè)備的采購需求。根據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書》預(yù)計(jì),到2020年,中國氫燃料電池車輛將達(dá)到1萬輛,行業(yè)產(chǎn)值達(dá)到三千億元;到2030年,氫燃料電池車保有量將達(dá)到200萬輛,行業(yè)產(chǎn)值突破一萬億元。由此可見,激光設(shè)備商應(yīng)搶占?xì)淙剂霞夹g(shù)新高地,抓住萬億級(jí)產(chǎn)值的氫能市場,抓住激光設(shè)備的放量機(jī)遇!

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氫能環(huán)保激光焊接
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