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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 我要評論(0 )   

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

導讀:2020年1月14日下午1時40分許,珠海長煉石化設備有限公司重整與加氫裝置預加氫單元發(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口浪尖。事后調查顯示,氫能與該事故并無關聯(lián)。



大家心里想必又會落下疑問,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-湯姆遜效應和轉化溫度低,在常溫下,高壓氫氣釋放壓力降低時溫度就會急劇升高,再加上氫的燃點低,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)會秘書長洑春干認為:氫氣是一種極輕、擴散性十分強的氣體。但只要相關企業(yè)在生產(chǎn)裝置設計、建造、生產(chǎn)、運輸、應用等各個環(huán)節(jié)中嚴格按照相關法規(guī)和標準實施,氫能的安全性就能夠得到保障。事實上,不僅無需談“氫”色變,氫能還正在成為全球能源和交通領域發(fā)力的熱點之一。


近幾年以特斯拉為首的純電動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車的環(huán)保特性又兼顧汽油車的長續(xù)航的特點,它被認為是“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。一輛氫燃料電池車的續(xù)航里程普遍可以達到600公里,加氫時間快,可控制在3-6分鐘內,而且排放物只有水。


在“創(chuàng)新驅動與清潔未來” 2019中國汽車影響力論壇中多位嘉賓認為,在整個能源結構里面,氫能承擔的角色,更多是節(jié)能、清潔、環(huán)保,是中國能源結構里一個重要的組成部分或補充,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,燃料電池車將會達到5000輛,2025年達到5萬輛,2030年達到100萬輛。同期建設加氫站分別為100座,350座和1000座。


目前,氫能汽車分為兩種:一種是氫內燃車,是以內燃機燃燒氫氣(通常透過分解甲烷或電解水取得)及空氣中的氧產(chǎn)生動力,推動的汽車。另一種是氫燃料電池車,是使氫或含氫物質及空氣中的氧通過燃料電池以產(chǎn)生電力,再以電力推動電動機,由電動機推動車輛。目前,激光焊接被認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,就是因為特斯拉逆變器由24個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


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行從而導致焊接成本上升、效率下降,固態(tài)焊接和電輔助固態(tài)焊接的接頭強度略顯不足,相比之下激光焊接被認為是雙極板連接工藝中,最為高效和實惠的連接方式,工序簡單、連接速度快、工藝環(huán)境簡單。

圖源:網(wǎng)絡


氫能承擔的角色,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域發(fā)力的熱點之一,屆時也必將帶來新一輪激光加工設備的采購需求。根據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎設施發(fā)展藍皮書》預計,到2020年,中國氫燃料電池車輛將達到1萬輛,行業(yè)產(chǎn)值達到三千億元;到2030年,氫燃料電池車保有量將達到200萬輛,行業(yè)產(chǎn)值突破一萬億元。由此可見,激光設備商應搶占氫燃料技術新高地,抓住萬億級產(chǎn)值的氫能市場,抓住激光設備的放量機遇!

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氫能環(huán)保激光焊接
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