艾邦智造：2022年氢燃料电池之国内电堆企业报告（72页）.pdf

1、氢燃料电池之氢燃料电池之国内电堆企业大全国内电堆企业大全艾邦智造2022年9月目录一、氢燃料电池电堆概述二、氢燃料电池电堆结构三、氢燃料电池电堆生产工艺四、氢燃料电池电堆市场概况五、国内氢燃料电池电堆生产企业3一、氢燃料电池电堆概述燃料电池发动机，图源自武汉秦歌碳基复合板电堆，图源自氢璞创能氢燃料电池电堆是由多个单片电池以串联方式层叠组合而成，是氢燃料电池发动机的核心组成部分，可将氢能转化为电能。4二、氢燃料电池电堆结构端板集流板双极板密封圈分别装在两面膜电极绝缘板电堆=单电池 x N（N数量多少决定燃料电池电压与功率）5二、氢燃料电池电堆结构-端板端板的主要作用是控制接触压力，因此足够的强度

2、与刚度是端板最重要的特性。足够的强度可以保证在封装力作用下端板不发生破坏，足够的刚度则可以使得端板变形更加合理，从而均匀地传递封装载荷到密封层和MEA上。6二、氢燃料电池电堆结构-绝缘板绝缘板对燃料电池功率输出无贡献，仅对集流板和后端板电隔离。为了提高功率密度，要求在保证绝缘距离(或绝缘电阻)前提下最大化减少绝缘板厚度及重量。但减少绝缘板厚度存在制造过程产生针孔的风险，并且可能引入其他导电材料，引起绝缘性能降低。7二、氢燃料电池电堆结构-集流板集流板是将燃料电池的电能输送到外部负载的关键部分。考虑到燃料电池的输出电流较大，都采用导电率较高的金属材料制成的金属板(如铜板、镍板或镀金的金属板)作为

3、燃料电池的集流板。8二、氢燃料电池电堆结构-双极板氢燃料电池双极板（Bipolar Plate，BP）又叫流场板，是电堆中的“骨架”，与膜电极层叠装配成电堆，在燃料电池中起到支撑、收集电流、为冷却液提供通道、分隔氧化剂和还原剂等作用。9二、氢燃料电池电堆结构-膜电极质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心组件就是膜电极（Membrane Electrode Assembly，MEA），它一般由质子交换膜、催化层与气体扩散层三个部分组成所谓的“三合一结构”。PEMFC的性能由MEA决定，而MEA的性能主要由质子交换膜性能、扩散层结构、催化层材料和性能、MEA本身的制备工艺所决定。10二、燃料电池电

4、堆结构-紧固件、密封圈紧固件：紧固件的作用主要是维持电堆各组件之间的接触压力，为了维持接触压力的稳定以及补偿密封圈的压缩永久变形，端板与绝缘板之间还可以添加弹性元件。密封圈：燃料电池用密封圈主要作用就是保证电堆内部的气体和液体正常、安全地流动。需要满足以下的要求：（1）较高的气体阻隔性：保证对氢气和氧气的密封；（2）低透湿性：保证高分子薄膜在水蒸气饱和状态下工作；（3）耐湿性：保证高分子薄膜工作时形成饱和水蒸气；（4）环境耐热性：适应高分子薄膜工作的工作环境；（5）环境绝缘性：防止单体电池间电气短路；（6）橡胶弹性体：吸收振动和冲击；（7）耐冷却液：保证低离子析出率。11三、燃料电池电堆生产工

5、艺堆叠预装配压缩张紧活化测试定型装配泄漏测试成品12三、燃料电池电堆组装燃料电池电堆组装生产线燃料电池电堆组装生产线该设备主要由电堆压合机、激光焊接机、电堆输送车、冷水机、烟雾净化器、电堆气密性检测机、翻转下料机、AJV 流 转车等组成。图源自联赢激光13三、燃料电池电堆组装氢燃料电池电堆堆叠工艺流程示意图，图源自PRODUCTION OF FUEL CELL SYSTEMS14三、燃料电池电堆组装-氢燃料电池电堆压紧工艺流程示意图，图源自PRODUCTION OF FUEL CELL SYSTEMS15三、燃料电池电堆组装电堆两种张紧的固定方式流程工艺示意图，图源自PRODUCTION OF

6、 FUEL CELL SYSTEMS16三、燃料电池电堆组装电堆泄漏测试工艺流程图,图源自PRODUCTION OF FUEL CELL SYSTEMS17三、燃料电池电堆组装电堆其他附件装配工艺流程示意图,图源自PRODUCTION OF FUEL CELL SYSTEMS18三、燃料电池电堆组装电堆活化和测试工艺流程示意图,图源自PRODUCTION OF FUEL CELL SYSTEMS19四、燃料电池电堆市场概况据中国氢能联盟数据，2021年我国燃料电池电堆年新增市场规模约为6.2亿元。预计2021-2025年燃料电池电堆新增市场需求的CAGR为87%。2025/2030年，燃料电池