利元亨：燃料電池數字化智造

 

 

在本屆年會上，杜義賢發表了“燃料電池數字化制造”的主題演講。當前，氫燃料電池汽車行業商業化趨勢逐漸明確，國外以氫燃料電池乘用車為主，國內以氫燃料電池商用車為主。其中，國內氫燃料電池的發展得益于國家政策補貼周期、“雙碳” 政策牽引以及前期市場培育，燃料電池汽車市場也將迎來快速增長期。

 

成本問題是限制氫電行業進一步發展的關隘。電堆是燃料電池的核心部件，占燃料電池系統成本的65%以上。降低電堆成本是燃料電池汽車未來大規模商業化的關鍵，目前電堆成本約在1300-1500元/kW，系統成本約在3000元/kW。而實現降本的關鍵，一方面是要實現燃料電池汽車的上量，推動電堆批量化生產，另一方面是實現核心零部件的技術降本。

 

在會議上，杜義賢介紹了利元亨的電堆中試線工藝制造流程，其中有三個工位較為突出：

 

1、堆疊工位，該工位采用雙機械手，與料車對接從而可以自動抓取材料，堆疊精度達到±0.1mm，可對電堆進行瑕疵檢測；

 

2、壓裝緊固工位，該工位實現全自動穿螺桿，可扭矩追溯，精度誤差≤5%；

 

3、壓裝焊接工位，可以做到全自動穿鋼帶、折彎、焊接。

 

利元亨在電堆生產流程中如何推進數字化？杜義賢表示主要有八個應用場景。

 

場景一，排產。利元亨數字化智造系統可以做到每周定期排列對應的生產訂單任務，訂單任務能拆解細化到車間設備，車間設備收到訂單后就可以進行生產。同時，中控室看板會展示實時任務及歷史任務，方便隨時查看、了解進度。

 

場景二，工藝流程防呆。利元亨在生產時會對膜電極、雙極板、單極板及端板等組件賦上子碼，在裝堆時按順序組裝，遵循工藝防呆。目前，智造系統能有效預處理生產工藝流程防呆、不良品防呆、時效性防呆、產品類型防呆等問題。

 

場景三，堆疊壓裝配置及過程防呆。利元亨首先會將電堆組件堆疊壓裝參數配置化，在生產過程中做到堆疊組件層數防呆、堆疊組件類型防呆，同時對堆疊高度進行實時監控。

 

場景四，人工PACK。利元亨將人工視為數字化的一部分，在PACK的過程中通過人工采集不同測試配置的數據，比如氣密性測試、絕緣耐壓測試等，做到實時顯示測試數及對作業結果進行存儲和提取。

 

場景五，電堆電子報表。利元亨會將電堆生產中的數據匯總成電子報表，具體有：1.總電堆數據：電堆活化測試數、電堆氣密性測試數據、電堆絕緣耐壓測試數據、電堆高度、電堆穿孔緊固數據、電堆打標數據等；2.子組件膜電極數據：氣密性測試數據、厚度數據、外觀檢測數據；3.子組件雙極板數據：氣密性測試數據、外觀檢測數據、阻力測試數據；4.子組件端板數據：集流板碼、絕緣板碼、端板碼、氣密性測試數據。

 

場景六：裸堆返工。利元亨將電堆返工流程數字化，如果發生電堆需要返工的情況，通過智造系統可以查詢電堆子組件替換的信息更新，以及人工拆解后壓裝數據的更新。此外，智造系統還能記錄詳細的返工替換內容、電堆擰緊數據、返修原因、返工人、返工時間等信息。

 

場景七：易損件保養。利元亨對易損件進行數字化管理，通過數據追溯系統，可以查詢各類易損件的使用壽命信息，查看易損件當前的使用壽命以及使用壽命到期提醒，查詢最近一次的易損件更換時間等。

 

場景八，中控室。中控室是利元亨數字化智造系統至關重要的一環，通過中控室的數據看板，能夠直觀地感知車間信息，可以提高車間生產過程控制能力，對車間系統的構建以及整個車間作業流程的優化具有很大的作用。中控室也能有效實現生產的可視化管理，提高制造效率、設備效率和產品的品質，使生產、品質、設備的運轉狀況處于可控的狀態。

 

此外，利元亨在電堆生產流程中還采用了數字孿生平臺。數字孿生是利元亨力推一款數字化智能產品，它能夠通過大數據的運算實現雙極板、膜電極精準的堆疊，同時也能精準分析存在的問題。數字孿生創建的模型能對應車間實際設備，在虛擬空間中映射出實際車間的堆疊壓裝設備，能夠實現遠程運維，提高可視化管理水平，做到精準的數據分析和預測。

 

隨著氫燃料電池市場規模的逐漸擴大，技術降本成為企業追求降本增效的一大方向，而數字化是技術降本最好的方式，一個能夠記錄問題、追溯數據的數字化平臺顯得越發重要。

 

對此，在演講中杜義賢介紹了利元亨的“海葵智造”，它能為氫電企業提供一站式智能工廠整體解決方案。利元亨為海葵智造配備了專業的軟件服務團隊，能夠滿足從智能化設備到工業信息化軟件的業務流程閉環管理，可以實現精準的數據采集，覆蓋產品的售前、售中、售后全階段，為智能工廠的實現提供有力支撐。

 

利元亨成立于2014年，于2021年在科創板掛牌上市，證券代碼688499，全球員工超過6000人，知識產權超過千項，主營業務是給客戶提供數字化整體工廠，主要涉及新能源（氫能/鋰電/光伏）、汽車、ICT行業。

 

利元亨在中國、德國、波蘭、瑞士、加拿大、美國都設立了生產基地，全球合作供應商伙伴超過1000家。

 

近年來，利元亨已為氫電頭部企業交付燃料電池電堆智能化量產線，產品各項性能指標已得到客戶和市場的充分認可，在氫電設備領域打造了“樣板”。

 

面向未來，利元亨將攜手行業伙伴持續向上發展，著力打造氫能領域的高端智能裝備品牌，助力氫能和燃料電池高質量快速發展。