Discussão sobre redução de custos de produção de engenharia de células de combustível

CONTEÚDO

01 Breve introdução à tendência de desenvolvimento da indústria de energia de hidrogénio

02 Redução de custos da engenharia de células de combustível

03 Introdução à tecnologia Harog

04 Direção de desenvolvimento da Harog Technology no campo da energia do hidrogênio

01 Três estágios de desenvolvimento da indústria de energia de hidrogênio

A primeira fase: Fase de subsídio político (2020-2024): Na fase de subsídio, as políticas são o principal impulso e o processo de localização da cadeia industrial continua a avançar. No final do período de subsídio, a produção e vendas de FCV atingirão cerca de 100.000 veículos, o tamanho do mercado será de centenas de milhares de milhões e o custo dos sistemas de células de combustível será reduzido. Cerca de 2 yuan/W, os veículos comerciais são os principais modelos pesados.

A segunda fase: fase pós-subsídio (após 2025): Espera-se que por volta de 2025, a indústria de células de combustível de hidrogénio se torne mais orientada para o mercado, acelere o processo de substituição no campo de camiões pesados ​​e outros veículos comerciais, e se expanda para automóveis de passageiros, por volta de 2030 A escala do mercado de veículos atinge um milhão de veículos, a escala de mercado atinge triliões, e o custo do sistema cai abaixo de 1 yuan/W.

Fase de paridade (comercialização): A longo prazo, o custo dos sistemas de células de combustível de hidrogénio continuará a diminuir e, para além dos veículos, os mercados de aplicações como o trânsito ferroviário, os navios, o armazenamento de energia e a produção de energia serão gradualmente abertos, entrando na fase de paridade. A redução de custos do sistema deixou de ser dominada pela “localização” para ser impulsionada pela “localização + escala”.

02 Rota de redução de custos para células de combustível

Composição da célula de combustível e análise de custos

(Custo do componente principal: eletrodo de membrana + placa bipolar)

02-1 Projeto do eletrodo de membrana e seleção de materiais para reduzir custos

1、 Aproveitamento máximo dos componentes do eletrodo de membrana (papel carbono, pem ). Ao definir a área do campo de fluxo da placa bipolar e a área ativa do eletrodo de membrana, é necessário combinar o papel carbono atual e a largura da membrana de troca de prótons para maximizar a utilização. Muitos projetos não levam esse fator em consideração, resultando em desperdício de materiais e utilização insuficiente. 80%, para que o custo de aquisição permaneça elevado.

Por exemplo: o comprimento da área ativa é 350 mm (com base na largura do papel carbono) e a largura é 147 mm (com base em 1/2 da largura do pem ). Esse design de comprimento e largura permite 100% de utilização dos dois materiais componentes.

2、Localização de materiais (redução de custos superior a 50%)

Através do design acima, seja para reduzir custos ou encurtar o prazo de entrega, é de grande ajuda

02-2 Composição e Análise de Custo da Placa Bipolar

Análise de custo de placa bipolar

Pontos principais:

1、 Custo moderado de materiais

2、 Os custos de ferramentas e mão de obra estão positivamente correlacionados

Maneiras de reduzir custos de placas bipolares

1. Reduza a perda de material alterando o processo de corte de material para obter redução de custos (ganho de redução de custos de 5% a 10%)

2. Use equipamentos de automação com vários cabeçotes para melhorar a eficiência da produção (a eficiência da produção aumentou de 2 a 6 vezes)

3. Otimize o projeto do campo de fluxo de placas (ganho de 20% a 60% na redução de custos)

Reduzir as especificações da ferramenta de usinagem e o número de corredores, reduzir a frequência de troca de ferramenta para reduzir horas de trabalho, otimizar o projeto de recursos de campo de fluxo (largura da ranhura, largura da crista), relaxar adequadamente as tolerâncias de tamanho da placa para reduzir custos, melhorar a vida útil da ferramenta e a taxa de qualificação do produto para atingir a meta de redução de custos

Maneiras de reduzir o custo de placas bipolares - otimizar e simplificar o projeto de placas bipolares

1. A complexidade dos recursos de design afeta diretamente o tempo de processamento. No caso de garantir desempenho, tente simplificá-lo ao máximo. Se a ferramenta da mesma especificação puder completar o processamento, a ferramenta da segunda especificação não será adicionada. Quanto menor o número de ranhuras, menor será o tempo de processamento (a diferença é de 1 a 3 vezes o tempo de processamento)

2. A largura da ranhura e da crista afeta a velocidade e o rendimento do processamento. Se a ranhura e a crista forem muito pequenas, é fácil quebrar a faca e desmoronar a crista durante o processamento. Sugestões: largura da ranhura > 0,8mm;

largura do cume > 0,5 mm

3. Os requisitos de tamanho relevantes são moderadamente soltos (não afetam a consistência e o efeito de uso)

Maneiras de reduzir custos de placas bipolares – melhorar a eficiência de processamento de placas bipolares

  03 Introdução à tecnologia Harog

Zhejiang Harog Technology Co., Ltd. tem um investimento total de 500 milhões de yuans. Ela está localizada no Parque Industrial Nacional de Fabricação Verde, no condado de Changxing , província de Zhejiang, com uma fábrica padrão de 30.000 metros quadrados. A empresa tem forte força de pesquisa e desenvolvimento. A empresa possui vários projetos de materiais compósitos de grafite, como departamento de negócios de células de combustível, departamento de negócios de semicondutores e grafite fotovoltaica, departamento de negócios de filme térmico de grafite e assim por diante. Existem mais de 50 patentes de invenção e mais de 20 patentes são aplicadas no campo de placas bipolares, cobrindo materiais de vedação de microporos, substratos de grafite, tecnologia de processamento, testes de estanqueidade e outros campos. O produto foi verificado por muitos clientes que o desempenho de toda a pilha de placas bipolares da Harog Technology tem a menor atenuação de desempenho e é o melhor em vários indicadores, como resistência ao etilenoglicol, resistência ao envelhecimento, resistência à pressão e vida útil.

   Status comercial da placa bipolar em 2022

De acordo com um relatório da indústria de terceiros, tanto a capacidade de produção quanto as remessas estão em primeiro lugar na indústria.

Certificação da empresa

04 Indicadores principais da placa bipolar de grafite de terceira geração da Huarong:

04 Direção de desenvolvimento de Harog em energia de hidrogênio

1.Sob a premissa de garantir desempenho,  desenvolver placas bipolares de alto desempenho e baixo custo;

2. Pesquisar e desenvolver produtos de carbono em outras áreas para células de combustível;

3. A vida útil das placas bipolares utilizadas para armazenamento de energia  ultrapassa 80.000 horas;