Yakıt Pili Mühendisliği Üretiminde Maliyetin Azaltılmasına İlişkin Tartışma

İÇİNDEKİLER

01 Hidrojen enerjisi endüstrisinin gelişim eğilimine kısa giriş

02 Yakıt hücresi mühendisliğinde maliyetin azaltılması

03 Harog Teknolojisine Giriş

04 Hidrojen enerjisi alanında Harog Teknolojisinin gelişim yönü

01 Hidrojen enerjisi sektörünün gelişiminin üç aşaması

Birinci aşama: Politika sübvansiyonu aşaması (2020-2024): Sübvansiyon aşamasında politikalar ana itici güçtür ve sanayi zincirinin yerelleşme süreci ilerlemeye devam etmektedir. Sübvansiyon dönemi sonunda FCV'lerin üretim ve satışı yaklaşık 100.000 araca ulaşacak, pazar büyüklüğü yüz milyarlarca olacak ve yakıt hücresi sistemlerinin maliyeti azalacak. Ağır hizmet modelleri arasında 2 yuan/W civarında ticari araçlar yer alıyor.

İkinci aşama: sübvansiyon sonrası aşama (2025 sonrası): 2025 yılı civarında hidrojen yakıt hücresi endüstrisinin daha pazar odaklı hale gelmesi, ağır kamyonlar ve diğer ticari araçlar alanındaki yenileme sürecini hızlandırması ve 2030 yılı civarında binek otomobillere yayılması bekleniyor. Araç pazar ölçeği bir milyon araca ulaşıyor, pazar ölçeği trilyonlara ulaşıyor ve sistem maliyeti 1 yuan/W'nin altına düşüyor.

Parite aşaması (ticarileştirme): Uzun vadede hidrojen yakıt hücresi sistemlerinin maliyeti düşmeye devam edecek ve araçların yanı sıra demiryolu taşımacılığı, gemiler, enerji depolama ve enerji üretimi gibi uygulama pazarları da kademeli olarak açılarak parite aşamasına girecek. Sistemin maliyet azaltımı, 'yerelleştirme'nin hakimiyetinden, 'yerelleştirme + ölçek'in yönlendirmesine doğru kaymıştır.

02 Yakıt hücreleri için maliyet azaltma yolu

Yakıt Hücresi Bileşimi ve Maliyet Analizi

(Temel bileşen maliyeti: membran elektrot + bipolar plaka)

02-1 Maliyetleri azaltmak için membran elektrot tasarımı ve malzeme seçimi

1、 Membran elektrot bileşenlerinin (karbon kağıdı, pem ) maksimum kullanımı. Bipolar plakanın akış alanı alanı ve membran elektrotunun aktif alanı ayarlanırken, kullanımı en üst düzeye çıkarmak için mevcut karbon kağıdı ile proton değişim membranının genişliğinin birleştirilmesi gerekir. Birçok tasarımda bu faktör dikkate alınmaz, bu da malzeme israfına ve yetersiz kullanıma neden olur. %80, böylece tedarik maliyeti yüksek kalıyor.

Örneğin: aktif alanın uzunluğu 350 mm'dir (karbon kağıdının genişliğine göre) ve genişliği 147 mm'dir ( genişliğinin 1/2'sine göre pem ). Böyle bir uzunluk ve genişlik tasarımı, iki bileşenli malzemenin %100 kullanılmasına olanak tanır.

2、Malzemelerin yerelleştirilmesi (%50'den fazla maliyet düşüşü)

Yukarıdaki tasarım sayesinde, ister maliyeti azaltmak ister teslim süresini kısaltmak olsun, çok yardımcı oluyor

02-2 Bipolar Plaka Maliyet Bileşimi ve Analizi

Bipolar Plaka Maliyet Analizi

Temel noktalar:

1、 Orta düzeyde malzeme maliyeti

2、 Alet ve işçilik maliyetleri arasında pozitif korelasyon vardır

Bipolar plakaların maliyetlerini azaltmanın yolları

1. Maliyeti düşürmek için malzeme kesme işlemini değiştirerek malzeme kaybını azaltın (maliyet azaltma kazancı %5-%10)

2. Üretim verimliliğini artırmak için çok kafalı otomasyon ekipmanı kullanın (üretim verimliliği 2-6 kat arttı)

3. Plaka akış alanı tasarımını optimize edin (maliyet azaltmada %20-%60 kazanç)

İşleme takımının özelliklerini ve koşucu sayısını azaltın, çalışma saatlerini azaltmak için takım değiştirme sıklığını azaltın, akış alanı özellik tasarımını optimize edin (oluk genişliği, sırt genişliği), maliyetleri azaltmak için plaka boyutu toleranslarını uygun şekilde gevşetin, maliyet azaltma hedefine ulaşmak için takım ömrünü ve ürün kalifikasyon oranını iyileştirin

Bipolar Plakaların Maliyetini Düşürmenin Yolları - Bipolar Plakaların Tasarımını Optimize Edin ve Basitleştirin

1. Tasarım özelliklerinin karmaşıklığı işlem süresini doğrudan etkiler. Performansın sağlanması durumunda mümkün olduğunca basitleştirmeye çalışın. Aynı spesifikasyona ait takım işlemi tamamlayabilirse ikinci spesifikasyona ait takım eklenmez. Oluk sayısı ne kadar az olursa işlem süresi o kadar kısa olur ( Fark, işlem süresinin 1-3 katıdır)

2. Oluk ve çıkıntının genişliği işleme hızını ve verimini etkiler. Oluk ve çıkıntı çok küçükse, işlem sırasında bıçağın kırılması ve çıkıntının çökmesi kolaydır. Öneriler: oluk genişliği > 0,8 mm;

sırt genişliği > 0,5 mm

3. İlgili boyut gereklilikleri orta derecede gevşektir (tutarlılığı ve kullanım etkisini etkilemez)

Bipolar plakaların maliyetlerini azaltmanın yolları - bipolar plakaların işleme verimliliğini artırın

  03 Harog Teknolojisine Giriş

Zhejiang Harog Technology Co., Ltd.'nin toplam 500 milyon yuan yatırımı var. Zhejiang Eyaleti, Ulusal Yeşil Üretim Endüstri Parkı'nda Changxing İlçesindeki , 30.000 metrekarelik standart fabrika binasıyla yer almaktadır. Şirketin güçlü araştırma ve geliştirme gücü var. Şirketin yakıt hücresi iş departmanı, yarı iletken ve fotovoltaik grafit iş departmanı, grafit termal film iş departmanı ve benzeri gibi bir dizi grafit kompozit malzeme projesi bulunmaktadır. Mikro gözenekli sızdırmazlık malzemeleri, grafit substratlar, işleme teknolojisi, hava sızdırmazlık testi ve diğer alanları kapsayan bipolar plakalar alanında 50'den fazla buluş patenti vardır ve 20'den fazla patent uygulanmıştır. Ürün, birçok müşteri tarafından, Harog Technology'nin tüm bipolar plaka yığınının performansının en küçük performans zayıflamasına sahip olduğu ve etilen glikol direnci, yaşlanma direnci, basınç direnci ve hizmet ömrü gibi birçok göstergede en iyi sırada yer aldığı doğrulanmıştır.

   2022 Bipolar plaka iş durumu

Üçüncü taraf sektör raporuna göre hem üretim kapasitesi hem de sevkiyatlar sektörde ilk sırada yer alıyor.

Şirket sertifikası

04 Huarong'un üçüncü nesil grafit bipolar plakasının temel göstergeleri:

04 Harog'un hidrojen enerjisindeki gelişim yönü

1.Performansı sağlama öncülüğünde,  yüksek performanslı ve düşük maliyetli bipolar plakalar geliştirin;

2. Yakıt hücreleri için diğer alanlardaki karbon ürünlerini araştırın ve geliştirin;

3. Enerji depolamak için kullanılan bipolar plakaların servis ömrü  80.000 saati aşmaktadır;