在能源轉(zhuǎn)型與環(huán)境保護(hù)的雙重驅(qū)動(dòng)下，氫能作為清潔能源的優(yōu)質(zhì)、高效載體，正迎來前所未有的發(fā)展浪潮。2024年，氫能被列入兩會(huì)政府工作報(bào)告，并在《中華人民共和國能源法》中，被明確納入能源管理體系，已正式上升為國家戰(zhàn)略。近年來，我國綠氫產(chǎn)能迅速增加，電解水制氫產(chǎn)能占全球60%。
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然而，成本、技術(shù)等問題一直制約著綠氫產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展的速度。在氫氣生產(chǎn)和使用的關(guān)鍵技術(shù)中，電解槽和燃料電池最具前景。電解槽利用電能將水分離成氫和氧，而燃料電池則將氫能重新轉(zhuǎn)化為電能，為電動(dòng)汽車和固定發(fā)電提供清潔高效的能源。
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通過深入測(cè)量提升性能
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雙極板是電解槽和燃料電池的關(guān)鍵部件。雙極板設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是開發(fā)一種創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，最大限度地?cái)U(kuò)大可用表面積，從而在給定空間內(nèi)提高功率密度。其主要功能包括導(dǎo)電性、高效氣體分布、承受高負(fù)載的機(jī)械穩(wěn)定性、溫度循環(huán)和耐腐蝕性。
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尺寸精度至關(guān)重要，例如厚度、寬度、長度、流道和分配通道的幾何形狀等方面的精度。而且，由于氫氣具有高度的揮發(fā)性，密封平面上的缺陷也是不容忽視的關(guān)鍵因素。即使是很小的誤差也會(huì)嚴(yán)重影響電池的堆疊和整個(gè)電池堆的效率，因?yàn)檎麄€(gè)電池堆是由數(shù)個(gè)到幾百個(gè)單個(gè)電池組成。因此，雙級(jí)板的性能會(huì)直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能和使用壽命。這就是為什么嚴(yán)格的質(zhì)量控制如此重要。
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蔡司提供量身定制的硬件和軟件解決方案，包括用于非接觸、高精度測(cè)量流動(dòng)通道及其幾何形狀的 PRISMO 和 DotScan。ATOS 技術(shù)可對(duì)流動(dòng)通道和孔洞進(jìn)行全場(chǎng)測(cè)量和檢測(cè)，以優(yōu)化流體分布。ZEISS O-INSPECT duo 光學(xué)和接觸式組合系統(tǒng)可評(píng)估密封質(zhì)量和密封面，并檢查雙極板和膜是否存在缺陷。此外，蔡司顯微鏡解決方案?(如 ZEISS EVO)?能夠分析材料和微結(jié)構(gòu)。所有數(shù)據(jù)均可通過蔡司軟件進(jìn)行評(píng)估，確保雙極板符合性能標(biāo)準(zhǔn)。
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擴(kuò)大規(guī)模的挑戰(zhàn)
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市場(chǎng)對(duì)電解槽和燃料電池等關(guān)鍵技術(shù)的需求正在迅速增長，這就要求該行業(yè)要擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。從研發(fā)到上市，整個(gè)過程都需要質(zhì)量保證，這一點(diǎn)在大批量生產(chǎn)中顯得尤為重要。零部件和材料的質(zhì)量控制是在大規(guī)模生產(chǎn)中保證產(chǎn)品穩(wěn)定質(zhì)量的關(guān)鍵，并目有助于在整個(gè)系統(tǒng)的生命周期內(nèi)提供高效且耐用的系統(tǒng)。
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隨著氫氣行業(yè)的不斷壯大，解決這些問題對(duì)于擴(kuò)大電解槽生產(chǎn)規(guī)模和推進(jìn)應(yīng)用具有舉足輕重的意義，采用可靠的測(cè)量方法，制造商可以提高效率，并最終促進(jìn)清潔技術(shù)的整體進(jìn)步。
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