Diskussion zur Kostensenkung in der Produktion von Brennstoffzellentechnik

INHALT

01 Kurze Einführung in den Entwicklungstrend der Wasserstoffenergieindustrie

02 Kostenreduzierung der Brennstoffzellentechnik

03 Einführung in die Harog-Technologie

04 Entwicklungsrichtung von Harog Technology im Bereich der Wasserstoffenergie

01 Drei Phasen der Entwicklung der Wasserstoffenergieindustrie

Die erste Phase: Politische Subventionsphase (2020–2024): In der Subventionsphase sind die politischen Maßnahmen der Hauptimpuls, und der Lokalisierungsprozess der Industriekette schreitet weiter voran. Am Ende des Förderzeitraums werden die Produktion und der Verkauf von FCVs etwa 100.000 Fahrzeuge erreichen, die Marktgröße wird Hunderte von Milliarden betragen und die Kosten für Brennstoffzellensysteme werden gesenkt. Nutzfahrzeuge sind mit rund 2 Yuan/W die wichtigsten Schwerlastmodelle.

Die zweite Stufe: Post-Subventionsphase (nach 2025): Es wird erwartet, dass die Wasserstoff-Brennstoffzellenindustrie um 2025 marktorientierter wird, den Austauschprozess im Bereich schwerer Lkw und anderer Nutzfahrzeuge beschleunigt und bis etwa 2030 auf Personenkraftwagen ausgeweitet wird. Die Fahrzeugmarktgröße erreicht eine Million Fahrzeuge, die Marktgröße erreicht Billionen und die Systemkosten fallen unter 1 Yuan/W.

Paritätsstadium (Kommerzialisierung): Langfristig werden die Kosten für Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme weiter sinken, und neben Fahrzeugen werden nach und nach Anwendungsmärkte wie Schienenverkehr, Schiffe, Energiespeicherung und Stromerzeugung erschlossen und in die Paritätsphase eintreten. Die Kostensenkung des Systems hat sich von einer vorherrschenden „Lokalisierung“ hin zu einer getriebenen Kostensenkung durch „Lokalisierung + Skalierung“ verlagert.

02 Kostensenkungsroute für Brennstoffzellen

Zusammensetzung und Kostenanalyse von Brennstoffzellen

(Kosten der Kernkomponente: Membranelektrode + Bipolarplatte)

02-1 Membranelektrodendesign und Materialauswahl zur Kostensenkung

1、 Maximale Ausnutzung der Membran-Elektroden-Komponenten (Kohlepapier, PEM ). Bei der Einstellung der Strömungsfeldfläche der Bipolarplatte und der aktiven Fläche der Membranelektrode ist es notwendig, das aktuelle Kohlepapier und die Breite der Protonenaustauschmembran zu kombinieren, um die Ausnutzung zu maximieren. Viele Konstruktionen berücksichtigen diesen Faktor nicht, was zu Materialverschwendung und unzureichender Ausnutzung führt. 80 %, so dass die Beschaffungskosten hoch bleiben.

Beispiel: Die Länge des aktiven Bereichs beträgt 350 mm (basierend auf der Breite des Kohlepapiers) und die Breite beträgt 147 mm (basierend auf der Hälfte der Breite des PEM ). Eine solche Längen- und Breitengestaltung ermöglicht eine 100%ige Ausnutzung der beiden Komponentenmaterialien.

2、Lokalisierung von Materialien (Kostenreduzierung um mehr als 50 %)

Durch das obige Design ist es eine große Hilfe, sei es zur Kostensenkung oder zur Verkürzung der Vorlaufzeit

02-2 Kostenzusammensetzung und -analyse für Bipolarplatten

Kostenanalyse für Bipolarplatten

Kernpunkte:

1、 Moderater Materialaufwand

2、 Werkzeug- und Arbeitskosten korrelieren positiv

Möglichkeiten, die Kosten für Bipolarplatten zu senken

1. Reduzieren Sie den Materialverlust, indem Sie den Materialschneidprozess ändern, um eine Kostensenkung zu erreichen (Kostensenkungsgewinn 5–10 %).

2. Verwenden Sie Mehrkopf-Automatisierungsgeräte, um die Produktionseffizienz zu verbessern (Produktionseffizienz um das 2- bis 6-fache erhöht).

3. Optimieren Sie das Design des Plattenströmungsfelds (20–60 % Kostenvorteil)

Reduzieren Sie die Spezifikationen der Bearbeitungswerkzeuge und die Anzahl der Angusskanäle, reduzieren Sie die Häufigkeit des Werkzeugwechsels, um die Arbeitsstunden zu reduzieren, optimieren Sie das Design der Strömungsfeldmerkmale (Nutbreite, Stegbreite), lockern Sie die Plattengrößentoleranzen entsprechend, um die Kosten zu senken, verbessern Sie die Werkzeuglebensdauer und die Produktqualifizierungsrate, um das Ziel der Kostenreduzierung zu erreichen

Möglichkeiten zur Reduzierung der Kosten von Bipolarplatten – Optimierung und Vereinfachung des Designs von Bipolarplatten

1. Die Komplexität der Designmerkmale wirkt sich direkt auf die Bearbeitungszeit aus. Um die Leistung sicherzustellen, versuchen Sie, sie so weit wie möglich zu vereinfachen. Wenn das Werkzeug derselben Spezifikation die Verarbeitung abschließen kann, wird das Werkzeug der zweiten Spezifikation nicht hinzugefügt. Je weniger Rillen vorhanden sind, desto kürzer ist die Verarbeitungszeit (der Unterschied beträgt das 1- bis 3-fache der Verarbeitungszeit).

2. Die Breite der Nut und des Grats beeinflusst die Verarbeitungsgeschwindigkeit und den Ertrag. Wenn die Rille und der Grat zu klein sind, kann es leicht passieren, dass das Messer bricht und der Grat während der Bearbeitung zusammenbricht. Vorschläge: Rillenbreite > 0,8 mm;

Gratbreite > 0,5 mm

3. Relevante Größenanforderungen sind mäßig locker (beeinträchtigt nicht die Konsistenz und den Gebrauchseffekt)

Möglichkeiten zur Reduzierung der Kosten für Bipolarplatten – Verbesserung der Verarbeitungseffizienz von Bipolarplatten

  03 Einführung in die Harog-Technologie

Zhejiang Harog Technology Co., Ltd. verfügt über eine Gesamtinvestition von 500 Millionen Yuan. Es befindet sich im National Green Manufacturing Industrial Park im Landkreis Changxing , Provinz Zhejiang, und verfügt über ein Standardfabrikgebäude von 30.000 Quadratmetern. Das Unternehmen verfügt über starke Forschungs- und Entwicklungsstärken. Das Unternehmen verfügt über eine Reihe von Graphit-Verbundwerkstoffprojekten, darunter die Geschäftsabteilung für Brennstoffzellen, die Geschäftsabteilung für Halbleiter- und Photovoltaik-Graphit, die Geschäftsabteilung für Graphit-Thermofilm usw. Es gibt mehr als 50 Erfindungspatente und mehr als 20 Patente werden auf dem Gebiet der Bipolarplatten angemeldet, darunter Mikroporen-Dichtungsmaterialien, Graphitsubstrate, Verarbeitungstechnologie, Luftdichtheitsprüfung und andere Bereiche. Viele Kunden haben dem Produkt bestätigt, dass die Leistung des gesamten Bipolarplattenstapels von Harog Technology die geringste Leistungsdämpfung aufweist und dass es in mehreren Indikatoren wie Ethylenglykolbeständigkeit, Alterungsbeständigkeit, Druckbeständigkeit und Lebensdauer am besten abschneidet.

   2022 Bipolarplatten-Geschäftsstatus

Laut einem unabhängigen Branchenbericht stehen sowohl die Produktionskapazität als auch die Auslieferungen an erster Stelle der Branche.

Unternehmenszertifizierung

04 Kernindikatoren der Graphit-Bipolarplatte der dritten Generation von Huarong:

04 Entwicklungsrichtung von Harog im Bereich Wasserstoffenergie

1.Unter der Prämisse, die Leistung sicherzustellen,  entwickeln Sie leistungsstarke und kostengünstige Bipolarplatten;

2. Erforschung und Entwicklung von Kohlenstoffprodukten in anderen Bereichen für Brennstoffzellen;

3. Die Lebensdauer der zur Energiespeicherung verwendeten Bipolarplatten  beträgt über 80.000 Stunden;