Discusión sobre la reducción de costos de la producción de ingeniería de pilas de combustible

CONTENIDO

01 Breve introducción a la tendencia de desarrollo de la industria de la energía del hidrógeno.

02 Reducción de costes de la ingeniería de pilas de combustible.

03 Introducción a la tecnología Harog

04 Dirección de desarrollo de Harog Technology en el campo de la energía del hidrógeno

01 Tres etapas del desarrollo de la industria energética del hidrógeno

La primera etapa: Etapa de subsidio de políticas (2020-2024): En la etapa de subsidio, las políticas son el principal impulso y el proceso de localización de la cadena industrial continúa avanzando. Al final del período de subvención, la producción y ventas de FCV alcanzarán unos 100.000 vehículos, el tamaño del mercado será de cientos de miles de millones y el coste de los sistemas de pilas de combustible se reducirá. Los vehículos comerciales son los principales modelos pesados, con un consumo de alrededor de 2 yuanes/W.

La segunda etapa: etapa posterior al subsidio (después de 2025): se espera que alrededor de 2025, la industria de las pilas de combustible de hidrógeno se oriente más al mercado, acelere el proceso de reemplazo en el campo de los camiones pesados ​​y otros vehículos comerciales y se expanda a los automóviles de pasajeros. Alrededor de 2030, la escala del mercado de vehículos alcanza el millón de vehículos, la escala del mercado alcanza los billones y el costo del sistema cae por debajo de 1 yuan/W.

Etapa de paridad (comercialización): a largo plazo, el costo de los sistemas de pilas de combustible de hidrógeno seguirá disminuyendo y, además de los vehículos, se irán abriendo gradualmente mercados de aplicaciones como el transporte ferroviario, los barcos, el almacenamiento de energía y la generación de energía, entrando en la etapa de paridad. La reducción de costos del sistema ha pasado de estar dominada por la 'localización' a estar impulsada por la 'localización + escala'.

02 Ruta de reducción de costes para las pilas de combustible

Composición de pilas de combustible y análisis de costes.

(Costo del componente principal: electrodo de membrana + placa bipolar)

02-1 Diseño de electrodos de membrana y selección de materiales para reducir costos.

1、 Máxima utilización de los componentes del electrodo de membrana (papel carbón, pem ). Al configurar el área del campo de flujo de la placa bipolar y el área activa del electrodo de membrana, es necesario combinar el papel carbón actual y el ancho de la membrana de intercambio de protones para maximizar la utilización. Muchos diseños no tienen en cuenta este factor, lo que provoca un desperdicio de materiales y una utilización insuficiente. 80%, por lo que el coste de adquisición sigue siendo elevado.

Por ejemplo: la longitud del área activa es de 350 mm (basado en el ancho del papel carbón) y el ancho es de 147 mm (basado en la mitad del ancho del pem ). Este diseño de longitud y anchura permite el 100% de utilización de los dos materiales componentes.

2、Localización de materiales (reducción de costes superior al 50%)

A través del diseño anterior, ya sea para reducir el costo o acortar el tiempo de entrega, es de gran ayuda.

02-2 Composición y análisis de costos de la placa bipolar

Análisis de costos de placa bipolar

Puntos centrales:

1、 Costo moderado de materiales.

2、 Los costos de herramientas y mano de obra están correlacionados positivamente

Formas de reducir los costes de las placas bipolares.

1. Reducir la pérdida de material cambiando el proceso de corte del material para lograr una reducción de costos (ganancia de reducción de costos del 5% al ​​10%)

2. Utilice equipos de automatización de cabezales múltiples para mejorar la eficiencia de la producción (la eficiencia de la producción aumentó de 2 a 6 veces)

3. Optimice el diseño del campo de flujo de placas (aumento del 20% al 60% en reducción de costos)

Reduzca las especificaciones de las herramientas de mecanizado y el número de guías, reduzca la frecuencia de cambio de herramientas para reducir las horas de trabajo, optimice el diseño de las características del campo de flujo (ancho de ranura, ancho de cresta), relaje adecuadamente las tolerancias de tamaño de placa para reducir costos, mejore la vida útil de la herramienta y la tasa de calificación del producto para lograr el objetivo de reducción de costos.

Formas de reducir el costo de las placas bipolares: optimizar y simplificar el diseño de las placas bipolares

1. La complejidad de las características del diseño afecta directamente el tiempo de procesamiento. En el caso de asegurar el rendimiento, intenta simplificarlo al máximo. Si la herramienta de la misma especificación puede completar el procesamiento, no se agregará la herramienta de la segunda especificación. Cuanto menor sea el número de ranuras, más corto será el tiempo de procesamiento (la diferencia es de 1 a 3 veces el tiempo de procesamiento)

2. El ancho de la ranura y la cresta afecta la velocidad de procesamiento y el rendimiento. Si la ranura y la cresta son demasiado pequeñas, es fácil romper la cuchilla y colapsar la cresta durante el procesamiento. Sugerencias: ancho de ranura > 0,8 mm;

ancho de cresta > 0,5 mm

3. Los requisitos de tamaño relevantes son moderadamente flexibles (no afectan la consistencia ni el efecto de uso)

Formas de reducir los costos de las placas bipolares: mejorar la eficiencia del procesamiento de las placas bipolares

  03 Introducción a la tecnología Harog

Zhejiang Harog Technology Co., Ltd. tiene una inversión total de 500 millones de yuanes. Está ubicado en el Parque Industrial Nacional de Fabricación Ecológica en el condado de Changxing , provincia de Zhejiang, con un edificio de fábrica estándar de 30.000 metros cuadrados. La empresa tiene una fuerte fuerza de investigación y desarrollo. La empresa tiene una serie de proyectos de materiales compuestos de grafito, como el departamento comercial de pilas de combustible, el departamento comercial de semiconductores y grafito fotovoltaico, el departamento comercial de películas térmicas de grafito, etc. Hay más de 50 patentes de invención y más de 20 patentes se aplican en el campo de las placas bipolares, que abarcan materiales de sellado de microporos, sustratos de grafito, tecnología de procesamiento, pruebas de estanqueidad al aire y otros campos. Muchos clientes han verificado que el producto tiene la menor atenuación de rendimiento en el rendimiento de toda la pila de placas bipolares de Harog Technology y ocupa el mejor lugar en múltiples indicadores como resistencia al etilenglicol, resistencia al envejecimiento, resistencia a la presión y vida útil.

   Estado comercial de placas bipolares en 2022

Según un informe de la industria de terceros, tanto la capacidad de producción como los envíos ocupan el primer lugar en la industria.

Certificación de empresa

04 Indicadores principales de la placa bipolar de grafito de tercera generación de Huarong:

04 Dirección de desarrollo de Harog en energía del hidrógeno

1.Bajo la premisa de asegurar el desempeño,  desarrollar placas bipolares de alto rendimiento y bajo costo;

2. Investigar y desarrollar productos de carbono en otros campos para pilas de combustible;

3. La vida útil de las placas bipolares utilizadas para el almacenamiento de energía  supera las 80.000 horas;