Discussione sulla riduzione dei costi di produzione ingegneristica delle celle a combustibile

CONTENUTO

01 Breve introduzione al trend di sviluppo del settore energetico dell’idrogeno

02 Riduzione dei costi dell'ingegneria delle celle a combustibile

03 Introduzione alla tecnologia Harog

04 Direzione dello sviluppo della tecnologia Harog nel campo dell'energia dell'idrogeno

01 Tre fasi di sviluppo del settore energetico dell'idrogeno

La prima fase: fase di sussidio politico (2020-2024): nella fase di sussidio, le politiche rappresentano l’impulso principale e il processo di localizzazione della catena industriale continua ad avanzare. Al termine del periodo di sovvenzione, la produzione e la vendita di FCV raggiungerà circa 100.000 veicoli, la dimensione del mercato sarà di centinaia di miliardi e il costo dei sistemi di celle a combustibile sarà ridotto. Intorno ai 2 yuan/W, i veicoli commerciali sono i principali modelli pesanti.

La seconda fase: fase post-sovvenzione (dopo il 2025): si prevede che intorno al 2025, l'industria delle celle a combustibile a idrogeno diventerà più orientata al mercato, accelererà il processo di sostituzione nel campo degli autocarri pesanti e di altri veicoli commerciali e si espanderà alle autovetture, intorno al 2030. La scala del mercato automobilistico raggiunge il milione di veicoli, la scala del mercato raggiunge trilioni e il costo del sistema scende al di sotto di 1 yuan/W.

Fase di parità (commercializzazione): a lungo termine, il costo dei sistemi di celle a combustibile a idrogeno continuerà a diminuire e, oltre ai veicoli, mercati applicativi come il trasporto ferroviario, le navi, lo stoccaggio di energia e la produzione di energia verranno gradualmente aperti, entrando nella fase di parità. La riduzione dei costi del sistema è passata dall'essere dominata dalla 'localizzazione' alla guidata dalla 'localizzazione + scala'.

02 Percorso di riduzione dei costi per le celle a combustibile

Composizione delle celle a combustibile e analisi dei costi

(Costo del componente principale: elettrodo a membrana + piastra bipolare)

02-1 Progettazione degli elettrodi a membrana e selezione dei materiali per ridurre i costi

1、 Massimo utilizzo dei componenti degli elettrodi a membrana (carta carbone, pem ). Quando si imposta l'area del campo di flusso della piastra bipolare e l'area attiva dell'elettrodo a membrana, è necessario combinare la carta carbone corrente e la larghezza della membrana a scambio protonico per massimizzare l'utilizzo. Molti progetti non tengono conto di questo fattore, con conseguente spreco di materiali e utilizzo insufficiente. 80%, per cui i costi di approvvigionamento rimangono elevati.

Ad esempio: la lunghezza dell'area attiva è 350 mm (basata sulla larghezza della carta carbone) e la larghezza è 147 mm (basata su 1/2 della larghezza del pem ). Un tale design di lunghezza e larghezza consente l'utilizzo del 100% dei due materiali componenti.

2、Localizzazione dei materiali (riduzione dei costi di oltre il 50%)

Attraverso la progettazione di cui sopra, sia che si tratti di ridurre i costi o abbreviare i tempi di consegna, è di grande aiuto

02-2 Composizione e analisi dei costi delle piastre bipolari

Analisi dei costi delle piastre bipolari

Punti fondamentali:

1、 Costo dei materiali moderato

2、 I costi degli strumenti e della manodopera sono correlati positivamente

Modi per ridurre i costi delle piastre bipolari

1. Ridurre la perdita di materiale modificando il processo di taglio del materiale per ottenere una riduzione dei costi (aumento della riduzione dei costi 5%-10%)

2. Utilizzare apparecchiature di automazione multitesta per migliorare l'efficienza produttiva (l'efficienza produttiva è aumentata di 2-6 volte)

3. Ottimizzare la progettazione del campo di flusso della piastra (20%-60% di guadagno in termini di riduzione dei costi)

Ridurre le specifiche degli utensili di lavorazione e il numero di guide, ridurre la frequenza di cambio utensile per ridurre le ore di manodopera, ottimizzare la progettazione delle caratteristiche del campo di flusso (larghezza della scanalatura, larghezza della cresta), allentare adeguatamente le tolleranze delle dimensioni della piastra per ridurre i costi, migliorare la durata dell'utensile e il tasso di qualificazione del prodotto per raggiungere l'obiettivo di riduzione dei costi

Modi per ridurre il costo delle piastre bipolari: ottimizzare e semplificare la progettazione delle piastre bipolari

1. La complessità delle caratteristiche del progetto influisce direttamente sul tempo di elaborazione. Nel caso di garantire le prestazioni, cercare di semplificarle il più possibile. Se l'utensile della stessa specifica può completare l'elaborazione, l'utensile della seconda specifica non verrà aggiunto. Minore è il numero di scanalature, minore sarà il tempo di lavorazione (la differenza è 1-3 volte il tempo di lavorazione)

2. La larghezza della scanalatura e della cresta influisce sulla velocità di lavorazione e sulla resa. Se la scanalatura e la cresta sono troppo piccole, è facile rompere il coltello e far crollare la cresta durante la lavorazione. Suggerimenti: larghezza della scanalatura > 0,8 mm;

larghezza della cresta > 0,5 mm

3. I requisiti relativi alle dimensioni rilevanti sono moderatamente allentati (non influiscono sulla consistenza e sull'effetto d'uso)

Modi per ridurre i costi delle piastre bipolari: migliorare l'efficienza di elaborazione delle piastre bipolari

  03 Introduzione alla tecnologia Harog

Zhejiang Harog Technology Co., Ltd. ha un investimento totale di 500 milioni di yuan. Si trova nel Parco Industriale Nazionale della Produzione Verde nella contea di Changxing , nella provincia di Zhejiang, con un edificio industriale standard di 30.000 metri quadrati. L'azienda ha una forte forza di ricerca e sviluppo. L'azienda ha una serie di progetti di materiali compositi in grafite come il reparto commerciale delle celle a combustibile, il reparto commerciale della grafite fotovoltaica e dei semiconduttori, il reparto commerciale della pellicola termica in grafite e così via. Esistono più di 50 brevetti di invenzione e più di 20 brevetti vengono applicati nel campo delle piastre bipolari, che coprono materiali sigillanti per micropori, substrati di grafite, tecnologia di lavorazione, test di tenuta all'aria e altri campi. Il prodotto è stato verificato da molti clienti che le prestazioni dell'intero stack di piastre bipolari di Harog Technology hanno la minima attenuazione delle prestazioni e si classificano al meglio in molteplici indicatori come resistenza al glicole etilenico, resistenza all'invecchiamento, resistenza alla pressione e durata di servizio.

   2022 Stato commerciale delle piastre bipolari

Secondo un rapporto di settore di terze parti, sia la capacità produttiva che le spedizioni sono al primo posto nel settore.

Certificazione aziendale

04 Indicatori principali della piastra bipolare in grafite di terza generazione di Huarong:

04 Direzione di sviluppo di Harog nell'energia dell'idrogeno

1.Con la premessa di garantire le prestazioni,  sviluppare piastre bipolari ad alte prestazioni e a basso costo;

2. Ricercare e sviluppare prodotti a base di carbonio in altri campi per le celle a combustibile;

3. La durata delle piastre bipolari utilizzate per l'accumulo di energia  supera le 80.000 ore;