全球?qū)α闩欧膨?qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求日益迫切，無論是工程機(jī)械、商用車、乘用車，還是火車、船舶乃至未來飛機(jī)，都需要可靠的燃料電池解決方案。在這一背景下，EKPO Fuel Cell Technologies 公司正憑借德國(guó)通快的光纖激光器打造高效產(chǎn)線，推動(dòng)交通出行轉(zhuǎn)型。位于德國(guó)厄姆河畔德廷根的 EKPO 公司，由全球兩大汽車零部件供應(yīng)商ElringKlinger愛爾鈴克鈴爾與OPmobility彼歐集團(tuán)合資組建，致力于為交通出行轉(zhuǎn)型和可持續(xù)供電提供燃料電池解決方案，立志成為全球燃料電池行業(yè)的標(biāo)桿企業(yè)。
精密焊接：燃料電池制造的關(guān)鍵挑戰(zhàn)
實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵在于焊接技術(shù)。
EKPO 公司的工業(yè)工程部焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人 Arno Bayer 解釋說，雙極板在每個(gè)燃料電池中都發(fā)揮著關(guān)鍵作用：它們負(fù)責(zé)連接、分配、導(dǎo)電和散熱。雙極板由兩層厚度僅75至100微米的金屬片組成，必須牢固地焊接在一起，中間流動(dòng)有冷卻液。Bayer 指著雙極板兩側(cè)沖壓成型的大量流道結(jié)構(gòu)表示：
一側(cè)流道通過氫氣，另一側(cè)則是空氣，即反應(yīng)所需的氧氣。雙極板集眾多技術(shù)訣竅于一身，同時(shí)又是標(biāo)準(zhǔn)化的大批量產(chǎn)品，因?yàn)槊總€(gè)燃料電池需要多達(dá)400片雙極板。
—— Arno Bayer， EKPO 公司的工業(yè)工程部焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人
這正是挑戰(zhàn)所在：焊接工藝必須確保每一片雙極板的焊縫都達(dá)到絕對(duì)氣密，同時(shí)又具有極高精度。哪怕只有一片雙極板發(fā)生泄漏，整個(gè)電池堆乃至整個(gè)燃料電池都將無法工作。
技術(shù)突破：光纖激光器實(shí)現(xiàn)高效精密焊接
EKPO 需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)超精細(xì)焊接、確保氣密性并且具備極高焊接速度的激光器。焊縫寬度為0.1毫米，深度約為0.15毫米；每片雙極板上的焊縫總長(zhǎng)度約為三米。在德廷根工廠內(nèi)，激光器每年需要焊接約12,000公里的焊縫，相當(dāng)于漢堡往返紐約的海運(yùn)里程。
在全球范圍內(nèi)，唯有單模光纖激光器能夠勝任這一要求。因此我們最終選擇了 TruFiber 激光器，看中其將出色光束質(zhì)量與工藝安全性結(jié)合一體的特點(diǎn)。
—— Arno Bayer， EKPO 公司的工業(yè)工程部焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人
在成功完成多輪激光焊接試驗(yàn)，并為雙極板開發(fā)出一套創(chuàng)新的夾持與操作系統(tǒng)后， EKPO 公司建設(shè)了一條高效生產(chǎn)線：利用激光束將雙極板的兩層金屬片焊接成為氣密的一體化結(jié)構(gòu)。焊接后的雙極板經(jīng)過嚴(yán)格的導(dǎo)電性與氣密性測(cè)試，合格后便可進(jìn)入堆疊工序，投入到交通出行轉(zhuǎn)型的實(shí)際應(yīng)用中。
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隨著年產(chǎn)12000公里焊接任務(wù)的完成， EKPO 不僅確保了每一片雙極板的氣密性，更推動(dòng)了整個(gè)零排放交通轉(zhuǎn)型的進(jìn)程，為全球燃料電池行業(yè)發(fā)展樹立了新的技術(shù)標(biāo)桿。
