● 近期，“拉闸限电”席卷国内多个省市，对企业生产制造和居民生活产生严重影响。

● 今年北方夏季异常多雨，尤其是河南，极端暴雨天气更是导致洪水灾害。而南方则异常高温干旱，上海更是平了自1873年有气象记录以来的9月22日单日最高气温纪录。

看似风马牛不相及的两个事件，背后的始作俑者却是同一个——温室效应。二氧化碳是加剧环境恶化的首要因素，而其中41%的碳排放源自发电行业。

面对能源短缺和环境恶化两大问题，寻求可持续清洁能源迫在眉睫。氢燃料作为清洁高效的能源之一有望成为能源革命的有效解决方案。

中国的新能源汽车发展一直以纯电动汽车为主，截至2021年3月在中国新能源汽车的保有量里纯电动车占据着80%左右的份额，但是在近几年里一种新的新能源汽车正悄然崛起——氢能源汽车。

氢能源汽车使用的燃料电池虽然也叫做电池，但是和锂电池不同，锂电池是储能装置，而燃料电池是能量转换装置，通过电化学反应将阳极的氢气和阴极的氧气的化学能转化为电能。氢能源汽车燃烧产物是水和空气，更清洁环保；氢燃料电池续航能力更长，可达500至1000公里；氢燃料加注时间更短，只需3至5分钟。

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。单体电池是由将双极板与膜电极(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中有哪些应用。

气体渗透膜（碳纸）切割

IPG光纤激光应用

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或者YLPN-SKAM 300W激光器切割碳纸，优势在于无耗材，灵活高效，切割速度可达1200mm/s。

双极板加工

IPG光纤激光应用

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或者YLPN-SKAM 300W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1000W连续激光器，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/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

根据国务院办公厅印发的《新能源产业发展规划》，2021-2035年实现燃料电池车商业化时间表是2035年，业内普遍预期十四五期间，燃料汽车的技术突破和示范应用会进入加速期。“氢”洁能源，未来可期。

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