本田和通用汽車如何生產氫燃料電池
今天,通用汽車和本田汽車公司的合資企業燃料電池系統制造有限責任公司 (FCSM LLC) 正式開始以商業規模生產其唯一的產品——燃料電池系統。FCSM 于 2017 年 1 月正式啟動,通用汽車和本田之間的初始投資為 85,000,000 美元。現在,位于密歇根州布朗斯敦的這座占地 70,000 平方英尺(6,500 平方米)的工廠擁有 80 名員工和足夠的機器人、潔凈室以及各種讓 Ironman 臉紅的高科技設備。
FCSM 能夠快速、可靠且經濟高效地構建燃料電池,這才是這里的新鮮事,而不是燃料電池本身。FCSM LLC 副總裁 Tetsuo Suzuki 表示,這被證明是最大的挑戰。“我們的燃料電池系統由 300 多個單獨的電池組成(總共 307 個),每個電池都由非常昂貴的材料組成。如果哪怕一個電池出現缺陷,整個電池堆都將無法使用,”鈴木說。“因此,我們以零缺陷的理念設計了所有的批量生產流程。” 補充道,“我們將質量控制引入到每個流程中。”
更具體地說,每個單元由幾個部分組成,首先是兩種不同的液體,FCSM 稱之為“墨水”。一種墨水形成陽極,另一種墨水形成陰極。然后 FCSM 將每種液體倒在碳纖維紙上,然后加熱干燥。然后,它將這兩種不同的紙張精確地切割成形狀,并將它們粘合在一起,形成所謂的聯合電極組件(UEA);一側為陰極,另一側為陽極。陽極片和陰極片都是黑色的,但陰極片是光澤的,陽極片是啞光的。
另外,FCSM 精確地形成具有特定通道的薄片,供氫氣和氧氣通過。它將這種板材稱為雙極板,或 BPP。FCSM 會考慮 BPP 專有的任何進一步細節,并在被問及厚度、材料等時保持沉默。然后 BPP 和 UEA 相遇并粘合在一起,形成一個細胞。FCSM 又重復了 306 次,將所有部件緊緊地堆放在一個箱子中,使用了一英里多的密封劑來防止泄漏,瞧,一個完整的燃料電池就離開了生產線。
在所有組裝過程中,50 個攝像機監控進度,不斷密切關注過程的每一步,以確保沒有任何污染。為此,在這里發揮作用的少數人必須首先將塑料靴套在鞋子上并進行風淋,因為組裝的這一部分是潔凈室。在考慮完成之前,每個燃料電池都會完成泄漏測試,但使用的是氦氣,而不是氫氣。FCSM 聲稱,“以一定的速率”通過煙囪泵送的氦氣與氫氣相關,所有這些都沒有制造工廠中高度易燃氣體泄漏的風險。
假設通過了泄漏測試,FCSM 最終會對燃料電池進行大約一小時的磨合程序,為其開始發電做好準備。一旦完成,燃料電池要么被運往隔壁,作為通用汽車 HydroTec Power Cube 開始使用,要么前往俄亥俄州馬里斯維爾郊外的本田高性能制造中心,作為“燃料電池模塊”開始使用。本田尚未透露其合資最終產品的版本。
FCSM 沒有透露太多有關功率輸出或其他細節的信息。但本田負責可持續發展和業務發展的副總裁 Jay Joseph 表示,“這些系統是模塊化的。每個附加模塊我們可以增加 250 kW 的功率。” 這為我們的合作奠定了良好的基礎。
一旦每個模塊或 Power Cube 離開 FCSM 場所,這款通用汽車和本田共同擁有、共同開發的產品就開始相互競爭。盡管兩個品牌都對彼此評價很高,而且雙方的技術合作關系始于 2013 年,但兩個品牌都希望追求相似的業務領域。
但是,至少在一開始,我們不必擔心這些尋求替代能源的合作伙伴之間存在太多摩擦。
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