全球对零排放驱动系统的需求日益迫切，无论是工程机械、商用车、乘用车，还是火车、船舶乃至未来飞机，都需要可靠的燃料电池解决方案。在这一背景下，EKPO Fuel Cell Technologies公司正凭借通快的光纤激光器TruFiber系列打造高效产线，推动交通出行转型。位于德国厄姆河畔德廷根的EKPO公司，由全球两大汽车零部件供应商ElringKlinger与OPmobility合资组建，致力于为交通出行转型和可持续供电提供燃料电池解决方案，立志成为全球燃料电池行业的标杆企业。
精密焊接：燃料电池制造的关键挑战
实现这一目标的关键在于焊接技术。EKPO公司的工业工程部焊接技术负责人Arno Bayer解释说，双极板在每个燃料电池中都发挥着关键作用：它们负责连接、分配、导电和散热。双极板由两层厚度仅75至100微米的金属片组成，必须牢固地焊接在一起，中间流动有冷却液。Bayer指着双极板两侧冲压成型的大量流道结构表示：＂一侧流道通过氢气，另一侧则是空气，即反应所需的氧气。双极板集众多技术诀窍于一身，同时又是标准化的大批量产品，因为每个燃料电池需要多达400片双极板。＂这正是挑战所在：焊接工艺必须确保每一片双极板的焊缝都达到绝对气密，同时又具有极高精度。哪怕只有一片双极板发生泄漏，整个电池堆乃至整个燃料电池都将无法工作。
图一：氢气和氧气正在双极板的微细流道中流动
技术突破：光纤激光器实现高效精密焊接
EKPO需要一种能够实现超精细焊接、确保气密性并且具备极高焊接速度的激光器。焊缝宽度为0．1毫米，深度约为0．15毫米；每片双极板上的焊缝总长度约为三米。在德廷根工厂内，激光器每年需要焊接约12，000公里的焊缝，相当于汉堡往返纽约的海运里程。Bayer表示：＂在全球范围内，唯有单模光纤激光器能够胜任这一要求。因此我们最终选择了TruFiber光纤激光器，看中其将出色光束质量与工艺安全性结合一体的特点。＂
在成功完成多轮激光焊接试验，并为双极板开发出一套创新的夹持与操作系统后，EKPO公司建设了一条高效生产线：利用激光束将双极板的两层金属片焊接成为气密的一体化结构。焊接后的双极板经过严格的导电性与气密性测试，合格后便可进入堆叠工序，投入到交通出行转型的实际应用中。
随着年产12000公里焊接任务的完成，EKPO不仅确保了每一片双极板的气密性，更推动了整个零排放交通转型的进程，为全球燃料电池行业发展树立了新的技术标杆。
