柯文正-大幅面钛极板精密可控成形技术开发

来源:中国电机工程学会  发布时间:2024-06-27

柯文正,现任国家电投集团氢能科技发展有限公司员工,工程师,研究生。长期从事材料加工工作。

依托项目名称:大幅面钛极板精密可控成形技术开发

个人简介:

柯文正,现任国家电投集团氢能科技发展有限公司员工,工程师,研究生。长期从事材料加工工作。

主要负责燃料电池金属双极板工艺开发与制造,在水冷燃料电池方面,围绕钛极板精密成形工艺与模具设计,通过材料分析表征以及优化、双极板冲压有限元计算、模具设计与开发、双极板冲压产线批量化制造,负责开发了具有高精度、高可靠性、高平整性的双极板,解决了双极板尺寸一致性、产能问题,成形精度达到15um以内,双极板平整度小于3mm,成形模具寿命大于30万冲次,生产节拍10片/min,形成了双极板批量化冲压工艺开发技术,已成功应用于ML80、ML150系列化产品。在空冷项目方面,负责空冷燃料电池项目的对接,完成空冷双极板折弯、辊压工艺开发,负责空冷双极板的批量生产,已成功应用于无人机项目。

获得2022年度电力创新奖一等奖、2022年度国家电力投资集团有限公司科技进步特等奖。

项目名称: 大幅面钛极板精密可控成形技术开发

关 键 词:燃料电池;PEM电解槽;金属双极板;成形;有限元仿真;回弹控制

项目摘要:在燃料电池(PEMFC)电堆和水电解制氢设备中,双极板作为堆叠结构的重要部件之一,起到导电、导热、导气、导水、支撑等多种作用,其零件的高精度工程化批量制备技术直接影响到设备性能竞争力。随着燃料电池和制氢装备的大功率、长寿命、低成本需求,具备高耐蚀、轻量化特性的大幅面钛极板的高精度生产制造逐步成为未来氢能领域的技术核心,其高效率、高精度的可控冲压成形技术有待进一步研发。

通过本项目的实施,拟建立钛薄板(0.1-0.3mm)材料模型库和极板冲压全尺度仿真模型,指导冲压工艺优化;开发多步成形工艺,解决截面形状控制难、回弹可控性差等难题;开发高效率高精度冲压模具,提高量产过程一致性及鲁棒性,实现大幅面钛极板的高效率、高精度、细密化和可控成形;分析极板冲压成形机理,揭示其成形规律。本课题的实施可以助力氢能产业链关键部件-双极板的高水平精密制造,有力推动氢能产业的发展。


图1工作


图2 会议


图3 设备调试