燃料電池/電解槽制造裝備領域正在掀起一波工藝提升、產品迭代的浪潮。

從產業化實踐來看，燃料電池電堆及核心材料的制造已經開始從小批量中試線向規?；慨a線邁進；電解槽及核心材料的制造則邁出實驗室級向小規模中試躍升，氫電制造裝備的迭代速度正在加快。

在綠氫產業快速崛起的背景下，燃料電池制造設備、電解水制氫制造設備都面臨著技術變革和升級迭代的壓力。在2023高工氫電年會上，來自不同細分市場的制造設備企業分享了當前燃料電池和電解槽制造領域的新變化。 

氫電制造裝備發展新變革

在氫能與燃料電極產業快速的背景下，下游降本與效率訴求層層傳遞，需要設備賦能產業制造革新。嘉拓智能副總裁周研認為，氫能行業與鋰電行業有相似的發展歷程，2010-2020年國內氫能行業處于起步階段，大部分制造裝備引入進口；2020年-至今，國產制造裝備市場機遇開始出現，當前氫能制造裝備行業處于國產化和創新階段。作為集技術研發、制造生產及銷售服務于一體的高端智能裝備供應商，嘉拓智能已將鋰電池行業中積累的涂布技術經驗，引入到了MEA制成中非常核心的CCM涂布領域，繼續發揮其自身固有的優勢。

雖然，目前氫電產業的制造尚未邁入規?；圃祀A段，但是從未來的發展方向來看，一些頭部企業已經在開始準備提前布局氫電制造的智能工廠。

利元亨研究院院長杜義賢博士對如何助力氫電企業打造智能工廠有著清晰的見解。他表示，現階段智能工廠推進不理想的主要原因是對智能工廠在實施過程中的問題看不透徹。在智能工廠的實施及運營需要更高技能和更高知識的人員；智能工廠產生的數據需要更多IT人員進行處理；智能工廠實施需要多部門配合；明確實施智能工廠的生產經營指標；明確智能工廠的經營流程。

從雙極板技術路線來看，國內已有多家電堆公司使用柔性石墨雙極板，柔性石墨雙極板代表未來的技術潮流與發展趨勢。

環華氫能總經理鄧亮表示，從技術要求來看，目前國內外行業技術指標要求比2021年DOE標準要高2～3倍。環華氫能率先在佛山南海實現了柔性石墨板本地化規模量產、技術全自主化、原材料全國產化、關鍵產線設備全部自制、全工藝流程綠色環保無排放，快速高效地實現了自主技術與生產相結合。

在金屬雙極板制造環節，興鍛智能裝備總經理梁伯科認為，隨著燃料電池體積、重量、成本等要求越來越高，極板的厚度也越來越小，金屬極板沖壓成形難度也越來越大。興鍛研發的伺服壓力機具有多樣的運轉模式、節能降噪、下死點停頓保壓、可實現正逆往返運動加壓、提高模具壽命、便于自動化同步等多個優點，讓金屬雙極板的規?；圃爝^程中，能顯著提升產品的精度和一致性。

氫能源東風起勢的情況下，裝備企業更講究順勢而為。世椿新能源銷售總監許昌表示，氫電裝備領域要有擔當、有所做為。世椿新能源集中精力圍繞四大關鍵核心工藝技術，具備了膜電極封裝解決能力、雙極板封裝工藝解決能力、電堆、系統組裝工藝解決能力、電解槽生產工藝解決能力。世椿新能源根據客戶需求和行業痛點，不斷改進創新產品，例如，其在電堆、系統組裝工藝能夠實現堆疊精度±0.15mm、鋼帶折彎、綁帶、焊接自動作業完成、電堆預壓后快速自動氣密檢測等。

激光設備企業也在為燃料電池行業的降本增效貢獻自己的力量。華工激光氫能事業部總經理楊田表示，在燃料電池領域，公司可為用戶提供燃料電池雙極板智能制造解決方案“交鑰匙”工程，目前公司金屬雙極板自動化產線歷經多次迭代優化，整線一次良率可達98%以上，可為客戶提供從試驗到中試再到量產方案的激光整體解決方案。  

電解水制氫制造裝備起勢

隨著PEM電解槽向更大標方的方向發展，PEM電堆的堆疊也開始逐漸由人工操作走向自動化。

隆深氫能總經理丁彥春表示，PEM電解槽MEA在制備過程中，需要完成漿料制備、CCM制備、五合一制備、伺服熱壓伺服冷壓、六/七合一制備和氣密檢測等關鍵步驟，在CCM制備環節，根據涂布方式的不同，有“噴涂+熱壓整平”、“狹縫涂布+平板轉印”和“狹縫涂布+熱輥轉印”等不同的工藝路線可供選擇。目前，隆深的膜電極噴涂設備做到了1.2m×1.2m的噴涂尺寸，雙面轉印涂布最高可以做到1.2m寬幅。

除了隆深氫能，還有氫導智能、世椿新能源、嘉拓智能等設備制造商在PEM電解槽膜電極制造方面進行了設備和工藝革新。

例如，氫導智能針對PEM電解槽MEA制備制漿研磨、涂布、封裝和電堆堆疊技術特點和難點，研發了專為電解水涂布開發制漿-研磨一體機、桌面狹縫涂布機、陽極涂布機、高兼容度雙面轉印設備、成品裁切設備、電解槽組裝產線等產品。2023年10月，由氫導智能研發的PEM電解槽堆疊整線正式交付某世界500強頭部客戶。

世椿新能源在電解槽生產工藝解決方面擁有電解槽點膠機、電解槽膜電極封裝機、電解槽電堆組裝壓機和電解槽電堆組裝生產線等產品；嘉拓智能研發了水電解制氫CCM狹縫直涂設備、堿性隔膜涂布設備等多款產品，深度賦能電解水制氫行業發展。

當前，電解水制氫制造設備正在往更上游的核心材料方面延伸。

航天華陽現階段研究開發出了氣體擴散層、膜電極、堿水制氫隔膜等關鍵材料生產裝備技術解決方案，并達到量產功能。其中，質子交換膜生產線已在燃料電池、電解水制氫、液流電池等多領域應用。

整體來看，現階段堿槽生產還存在諸多不足之處，例如，加工環節存在人力成本高、安全風險高；手工為主，效率低精度差；專機專用多型號無法匹配；人工點檢誤無實時數據反饋的痛點。為此，華工激光所提供的堿性電解槽產品及解決方案—全自動化產線、堿性電解槽極框+極板焊接自動化產線、堿性電解槽極網切割+焊接自動化產線、堿性電解槽系列專機可助力行業企業解決這些痛點。