在全球能源轉型的大趨勢下，減少碳排放、提高能源利用效率成為共識，氫能作為一種清潔、高效、可持續的能源，正逐漸成為全球能源轉型的關鍵方向。制氫和用氫是氫能產業鏈中的核心環節，在提質增效的智能制造浪潮中，激光焊接技術發揮著至關重要的作用。
一、制氫——大規模生產提質增效
電解槽是氫能制取領域的核心設備，目前國內以堿性電解槽技術路線為市場主流，約占全球產能的70%左右。隨著氫能產業的快速發展，電解水制氫技術目前產業正處于研發成果產業化和高質量建設的關鍵時期，然而在電解槽相關制造中，90%以上的生產制備工藝尚無標準可循，80%以上的廠家還處于人工程度，市場對電解槽的性能、質量和生產效率都提出了更高的要求，針對MW級電解槽高效精密加工存在關鍵技術及批量工程化問題，進行技術攻關，實現關鍵技術自主可控和電解槽性能指標提升具有重要意義。
電解槽的制造涉及大量的焊接工藝，包括極框、極板、板網等部件的焊接。傳統的焊接技術在效率、精度和質量穩定性方面存在諸多不足，難以滿足大規模、高質量生產的需求，激光焊接技術憑借其高效、精準、穩定的特性脫穎而出。
相較于傳統焊接方法，激光能量密度高，能快速熔化金屬，提高焊接效率。同時激光焊接能夠精確控制熱量輸入，熱影響區（HAZ）范圍小,從而顯著減少氣孔、裂紋等焊接缺陷，避免焊接變形，一次成型，焊縫質量高，雙側焊縫飽滿均勻，減少后續再加工，提高整個工序的生產效率。
面對堿槽生產批量一致性差、檢測數據無法實時反饋等難題，華工激光憑借先進的激光技術和深厚的智能裝備制造經驗，行業首創焊縫跟蹤+單面焊接雙面成型技術，自主研發堿槽極板雙面智控焊接機器人，無需人工示教軌跡，實現焊縫XYZ三個方向實時跟隨，自主糾偏，實時調節焊接工藝，同時焊接變形小，無需碾壓工序校正，1000Nm3/h焊接后形變≤1mm，顯著提高堿槽生產質效。
為助力產線不斷技術升級，實現高效自動化、智能化生產，解決人工效率低、手工生產占比高的行業痛點，華工激光打造了國內首條GW級堿性電解槽全自動化產線，包含原材料立車立銑、來料尺寸檢測、極框主極板及板網切割、極板焊接、AOI檢測，氦檢、槽體組裝、測試等工序的生產加工，搭配智能物流系統和數字化管控系統，兼容 500-2000 Nm3/h不同規格尺寸產品生產，能夠實現從原材料加工到成品組裝的全流程自動化生產，滿足氫能市場增長下堿槽批量化、大規模、高質量生產的需求，助力堿槽工廠內生動力加速智能制造轉型升級。
二、用氫——高質高效自動化生產
隨著燃料電池技術的不斷成熟和市場的逐步擴大，作為燃料電池的核心組件之一，雙極板市場的競爭也愈發激烈。
雙極板是實現氫能高效轉化和利用的關鍵部件，起到將電極和電解液分開，同時在電極之間傳導電流的作用。金屬雙極板主要由陰極板與陽極板構成，兩塊厚度在50μm-100μm之間的超薄金屬板被緊密焊接起來，疊加組裝形成氫、氧、水三個獨立流道，彼此分離，對密封性、牢固性、平整度等方面的要求極高，加工難度極大，傳統焊接存在治具壓合一致性差、焊縫質量難以保證、焊縫拐點工藝不均、生產控制效率低下等問題，一直以來都是制約氫燃料電池產業化商業化發展的瓶頸之一。
通常，一組雙極板上會有1米甚至更長的焊縫，一塊燃料電池約由400組雙極板構成，假設一條燃料電池生產線年產能100萬塊，那么該生產線所需要的焊縫長度將超過40萬公里。面對如此巨大的焊接需求，傳統的雙極板加工工藝已經無法滿足日益膨脹的燃料電池產業的發展需要，更精密、更高效的激光焊接工藝成為廠商們降本增效的理想之選。
針對超薄金屬雙極板疊加后需密封焊接分離氫、氧、水三流道的需求，傳統膠粘密封技術存在溢膠、效率低、自動化程度低、易老化及不耐酸堿腐蝕等痛點，激光加工技術具備效率高、自動化程度高，焊縫抗疲勞及密封性優良等優勢，已大規模批量加工應用。
華工激光早在2016年就開始針對氫能領域的高效精密激光加工中關鍵技術及批量工程化問題進行攻關研究，不斷拓展激光在氫能源行業的應用場景，挖掘“激光+”的市場空間，在激光加工智能裝備領域擁有深厚的技術積累和豐富的行業經驗。
為實現極板高效加工和批量關鍵技術自主可控，華工激光著力攻克雙極板高效焊接技術瓶頸，采用高質量激光光源使材料迅速融合，有效控制熱輸入，減少熱變形，且功率穩定性控制在±2%，焊縫寬度控制在0.2±0.02mm，熔接寬度控制在60%以上，保證整體焊縫焊接質量，進而確保焊縫的強度和氣密性＜0.01sccm。同時，華工激光攻克光束整形技術，通過低成本的外光路“點環”整形技術實現焊接降飛濺，既能有效降低雙極板密封焊接飛濺，又能規模化批量應用。
隨著氫能產業的快速發展，市場對氫能源智能裝備的性能和質量要求將提出更高的要求，激光焊接技術也將在生產中發揮更加重要的作用。華工激光將繼續深耕激光加工領域，致力為行業打造提供自動化、智能化程度高的先進智能裝備、集成產線、智慧工廠，提供高效、精準、可靠的氫能源行業智能加工解決方案，為氫能產業的發展注入強勁動力，助力構建綠色、低碳、可持續的能源未來。
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