第16章 做我自己,創新策源
“研發燃料電池的人又有情懷,在看不清市場前景的情況下,也不能放棄!”楊總對科研團隊成員說道。
“決不放棄!”大家自信滿滿地說道。
最近團隊成員在研究質子交換膜的燃料電池電解槽金屬極板,利用風能和太陽能等再生能源進行電解水製氫。
燃料電池以氫氣、空氣中的氧氣等為原料,在催化劑作用下通過化學反應產生電流,排放的是水,不會造成空氣汙染。
業界普遍認為加注氫氣的燃料電池汽車是汽車未來發展的一種“終極形態”,與純電動車相比,燃料電池汽車的加注時間很短,續航裏程更長,環保性能更優。
在各種新能源汽車中,燃料電池汽車的商業化進程較慢,市場前景長期以來都不太明晰。
早在2005年,楊總就開始帶領團隊研發燃料電池雙極板了。
在“15年磨一劍”曆程中,他們就遇到過很多技術挑戰,也一度因看不清燃料電池汽車的發展前景而感到困惑,但是他們選擇了堅持,始終都沒有改變研究方向。
現在盛遠得到上交大科研技術團隊的依托,突破了關鍵核心技術,創新策源實現“兩板三場”結構技術改進。
會議結束後,趙碩和杜從遠、習薇以及科研團隊的成員在實驗室研究加工精度的控製和密封技術。
他們遇到了一個材料方麵的問題。
日本、歐洲企業用鈦合金取代傳統的石墨,而我國缺鈦,技術路徑不同。
科研團隊研究摸索了很久才發明了多元複合塗層。
但是壽命達不到5000小時的考核。
團隊成員做了很多實驗研究,還是沒能研究出可行的技術路徑。
這天,趙碩正在思考,習薇無意中說了一句:“用不鏽鋼和複合塗層加在一起是不是更好一點呢?”
趙碩突然得到了靈感,和科研團隊製定了不鏽鋼+複合塗層方案,發明了鈦、鉻、氮、碳等多元複合塗層,層數有二三十層之多,每一層的工藝各不相同。
由於十分致密,複合塗層的厚度在100納米以下,具有高耐蝕性,高導電性能。
經測試,其接觸電阻和腐蝕電流顯著優於國外先進塗層,順利通過了車用5000小時壽命的考核。
下班了,趙碩請大家吃飯。
習薇因為還有工作沒有完成,吃完飯了就匆匆趕回辦公室加班。
杜從遠最近都在忙於開發新產品,好久都沒有跟習薇好好說話了,他看到習薇加班,特意到辦公室來找她。
“今天大家都鬆一口氣,可以早點下班了,你就先回去休息,有什麽工作留到明天再做。”
“沒有,這是我自己的研究工作,最近我看了一些質子交換膜的燃料電池電解槽方麵的一些文獻,有了一些靈感,想做個實驗看看。”
杜從遠拍拍胸膛:“別忘了我這個同窗好友,我們曾經研究過燃料電池金屬極板,現在研究這個也不難。”
習薇看了一眼杜從遠,發現他滿臉胡渣,頭發又長又亂,把他推出辦公室。
“老杜,你回去好好休息,你不要在這裏影響我,等你休息好了你再來跟我談合作的事。”
杜從遠揉揉後腦勺走了。
趙碩回辦公室拿他的公文包,看到習薇在實驗室裏,便走進來看她在做什麽。
“趙總,你說我們利用風能、太陽能等再生能源進行電解水製氫,兩板三場的一個電解槽的極板能夠有300~400平方厘米的反應麵積嗎?”
趙碩皺眉:“你想研究這個?這個跨越度太大了,一時間很難去完成的,除非是一板兩場的結構。”
習薇表示不服:“氫產量達到3到5個立方每小時,電解槽的塗層設計壽命就可以達到4萬小時的一個壽命目標,那產氫環節之後就可以實現我們製氫的一個過程。”
趙碩給習薇講解:“作為氫燃料電池電堆發展必經方向,金屬板電堆能實現更小體積,更大功率,很可能重卡時代就將成為氫燃料電池汽車的標配,到2019年底,國內將會具備一定規模的技術電堆企業,預計將陸續推出,采用金屬雙極板的大堆基礎雙極板,市場需求也在大規模爆發。”
習薇點點頭:“金屬雙極板全工藝鏈複雜,需要長期量產的數據積累和迭代能力,否則無法達到電堆的壽命要求,這也是我們國內微細企業少的原因,但是和質子交換膜一樣,這些不都是國產化的關鍵所在嗎?”
趙碩:“據了解在燃料電池產業領域,與國際先進水平相比,我國在基礎材料、關鍵核心零部件等方麵還有較大的差距。
我們要研發超薄、精度超高,壽命最長的金屬雙極板,形成完整的金屬雙極板產業鏈。為滿足市場需求,下一步我們要擴充自動化、更智能化的燃料電池金屬雙極板研發及生產第二基地。基地達到5000平方。
現在我們的技術進展沒有采用精密成形,激光,焊接高性能納米塗層密封等技術,全工藝鏈集於一體,要提高產品的一致性、穩定性,為滿足市場需求大規模量產低成本化奠定基礎。”
習薇:“在精密製造技術方麵,金屬雙極板製備工藝為成形、焊接、塗層(現代、通用、日產等)僅采用這種方式實現金屬極板的製造應用於電堆生產。”
趙碩:“我們公司在複雜流道微細薄板成形方麵,通過金屬薄板細微成形新工藝,利用彈性與板料表麵層摩擦增強的尺度效應,建立流道成形質量和反應效率的成形工藝設計,提高精密製造能力和產品良率。我們公司要在高精度成形、焊接熱形控製等方麵達到國際一流水平。”
習薇表示認同:“耐久性技術能力,我們現在研發的基於非平衡磁控濺射離子鍍技術,提升了極板的導電率和耐腐蝕性,因此我們要設計並具備鉻梯度塗層,讓我們的金屬電堆使用壽命能夠達到1萬小時以上。”
趙碩:“接下來就是極板的批量生產化了,我們要為產品低成本打下堅實基礎,助力中國燃料電池行業的發展。”