由于纯电动汽车在续驶里程、充电时长、重载运输等方面存在先天缺陷，氢燃料电池汽车也被认为是解决新能源汽车在商用领域用户痛点的重要解决方案。氢燃料电池汽车的发展特点将以商用车为主，它与纯电动汽车有着不同的应用领域。

氢燃料汽车主要由燃料电池系统（包含燃料电池反应堆、空气压缩机等）、辅助动力电池、储氢装置、驱动电机、动力控制单元构成。电堆设备是整个燃料汽车动力系统的心脏，燃料电池电堆由多个单体电池以串联方式层叠组合而成。单体电池是由双极板与膜电极(MEA-催化剂、质子交换膜、碳纸/碳布)组成。

氢燃料电池电堆结构

在氢燃料电池电堆制造过程中，生产设备的精度和先进水平将直接影响到电池的质量、发电效率和使用寿命。光纤激光技术作为一种先进的加工技术，以其高效精密，可靠稳定等特点逐步代替传统制作工艺。让我们来看下IPG在氢燃料电池电堆制造特别是双极板焊接中能够带来的优势：

采用光纤激光器焊接双极板

 01 焊缝末端无缩孔，打造平滑焊接表面

 02 提升焊接速度，提高生产效率

 03 材料变形显著减少，确保结构稳定

 04 焊接与打标一体，设备应用更灵活

IPG光纤激光器应用

气体渗透膜（碳纸）切割

气体渗透膜是氢燃料电池电堆零部件之一。与传统的刀模切割工艺相比，采用IPG YLPN / YLR激光器切割碳纸，优势在于无耗材，灵活高效。

碳纸

IPG YLPN激光器

双极板加工

常见的氢能源燃料电池双极板分为石墨双极板、金属双极板和复合双极板三类。

石墨双极板雕刻

传统的机械铣削易碎、速度慢，而采用IPG YLPN/YLR激光器替代机械加工方式，切割质量和速度均大幅提升。

石墨双极板

金属双极板焊接

双极板焊接需要考虑密封性、牢固性、一致性、耐久性、平整度等多种因素，对焊接要求极其严格。传统的CNC加工方案，焊接效率相对较低。采用IPG YLR系列激光器，焊接热量小，速度快，熔深可控，可以避免材料击穿泄露和金属表面氧化变性，焊缝平整美观。

金属双极板

IPG YLR系列激光器

金属/复合双极板表面热处理（改性）

经过脉冲激光（包括IPG YLPN系列多种激光器：高斯光 & 平顶光）表面冲击/加热后，可实现金属表面多种涂层的改性（改变导电性，增加附着强度等）的同时保持材料不变形。

钛合金分隔板/双极板表面涂层改性

文章来源： IPG光纤激光器

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