Preciznost na celé čáře

Výzvy

Bipolární desky jsou nejdůležitější díly v každém palivovém článku: Spojují, rozdělují, vedou a chladí. Bipolární desky sestávají ze dvou velmi tenkých kovových desek, které jsou k sobě svařeny. Na nich se nacházejí mikrojemné kanálky – takzvané Flowfield –, skrz které později proudí vodík a kyslík. Mezi oběma deskami cirkuluje chladivo. Pouze když je spojení absolutně plynotěsné, chemická reakce v palivovém článku funguje bezpečně a spolehlivě. „Pokud je pouze jeden svar netěsný, je celý stack nepoužitelný“, říká Arno Bayer, vedoucí Industrial Engineering Joining u EKPO. U až 400 desek pro každý stack je velmi důležitý každý jednotlivý svar – také proto, že závadu později nelze opravit. 

Řešení

Společnost EKPO hledala řešení pro svařování laserem, které je současně precizní, rychlé a procesně bezpečné. „Pro nás bylo jasné: Potřebujeme laser, který pracuje nejenom extrémně precizně, ale který to spolehlivě dokáže i v průmyslových podmínkách – a to umí TruFiber“, říká Bayer. Společnost EKPO přesvědčila kombinace skvělé kvality paprsku a vysoké procesní bezpečnosti. „V bipolárních deskách tkví mnoho know-how. Současně jsou také čistě produkty hromadné výroby, protože jich pro každý palivový článek potřebujeme až 400 kusů. A pro každou desku máme svary až do tří metrů.“ Za rok vyrobí EKPO asi 10.000 stacks. Vláknový laser na stanovišti Dettingen musí ročně vytvořit asi 12.000 kilometrů svarů – plavba lodí z Hamburku do New Yorku a zpět. 

Realizace

V automatizované výrobní lince u EKPO laserový paprsek spojuje dvě strany bipolární desky v jednu plynotěsnou jednotku – se svary o šířce maximálně 0,2 milimetru. Společnost EKPO se při tom pohybuje blízko takzvané meze rychlosti Humping, při které se z fyzikálních důvodů do svaru dostanou nežádoucí odstranění na způsob šňůr perel. Pro vláknový laser žádný problém. Konstantně dosahuje vysoce kvalitních výsledků, takže kvóta zmetkovitosti je podstatně menší než jedno procento. Po procesu svařování následuje náročná zkouška elektrické vodivosti a těsnosti při tlaku až dva bary. Pokud svary obstojí, je bipolární deska připravena pro stack. 

Výhled

 „Vidíme, že se zvyšuje poptávka po palivových článcích s vysokými výkony a zároveň s vysokou efektivitou a životností“, říká Bayer. „Silně přibývá použití v námořní a železniční oblasti, Heavy-Duty-Trucks na silnici a staveništní vozidla.“ Se svým novým NM20 stack společnost EKPO zvládne tento trend. Ten dosahuje elektrických výkonů až 400 kilowattů a technologie palivových článků se tím stává konkurenceschopnou v dalších oblastech. 

Stav: 8.9.2025